ガラス交差温度 – ウィキペディア

Posted on by
before-content-x4

交差するとき ガラス遷移温度 t g 固体ガラスまたはポリマーが粘性状態のようなゴムに入る場合。アモルフェンの金属では、人が語っています Glastemperatur そして、無機的ではない金属製のメガネで 変換温度 。

after-content-x4

液体が結晶化細菌が形成できるよりも速く冷却すると、ガラスが形成されます。これは、非対称分子と粘性液体にとって特に簡単です。メガネはZです。 B.窓ガラスなどの口語言語で理解される無機メガネによって形成されただけでなく、などの有機眼鏡もB.アモルファスプラスチックと冷却できる短鎖の有機生地でさえ（たとえば、ガラス遷移温度が80 K未満の2-メチルペンタン）。

ポリマーでは、溶融物からのガラス交差は、鎖セグメントの「凍結」に基づいています。 [初め]

アモルファスプラスチックの場合、ガラス遷移は、柔らかく柔らかいエントロピー関連領域（ゴム状-raw領域）の下に、脆いエネルギー弾性領域（ガラス領域）を分離します。流れ領域（塑性変形の面積）への移行は突然ではなく、継続的です。

部分結晶プラスチック（多くの一般的なプラスチックの結晶割合は10〜80％です [2] ）ガラス遷移温度は、それ以下ではアモルファス相が凍結します（アバシフィスとともに）、および結晶相が溶解する融解温度を持っています。融解温度は、エントロピー弾性領域を流れ領域から明確に分離します。

ガラス遷移は一次位相遷移ではないため、結晶の融点のような正確な温度にリンクされていません。分子動力学の時間と長さのスケールまたは移動モードに応じて、使用される測定方法（以下を参照）は敏感であり、見つかった値は体系的に異なります。したがって、使用される測定方法は、各ガラス遷移温度に指定する必要があります。ただし、ポリマーと単純な液体の偏差は、通常、動きのフェードが強く結合されているため、少数のケルビンのみです（同じ温度範囲のすべての冷凍庫）。ただし、珪肺眼鏡の場合、測定時の温度変化速度に応じて、差は100 Kを超える可能性があります。 [3]

2つのコンポーネントのみの混合物の場合、Gordon Taylor方程式を使用してガラス遷移温度を予測できます。さらに、FOX方程式 [4] そして、分子間相互作用が強い場合、KWEI方程式 [5] 使用済み。 Gordon Taylor方程式は、2つ以上のコンポーネントを備えた混合物のために拡張できます。 [6]

after-content-x4

新しいモデルで [3] ガラス遷移温度は、液体マトリックスの揺れる要素間の最大の開口部が、要素またはそれらの一部の最小の交差セクションよりも小さい温度の温度に対応します。

熱エネルギーの液体マトリックスへの変動侵入の結果、分子振動の調和性は絶えず乱れ、一時的な空洞（「遊離体積」）が要素の間に作成され、数とサイズは温度に依存します。この方法で定義されたガラス遷移温度 TG 0 障害（非結晶）状態の固定材料定数です。近づいたときの分子マトリックスの慣性の増加の結果 TG 0 熱平衡の設定は徐々に遅れているため、ガラス遷移温度を原則として高すぎる通常の測定方法は高すぎます TG -deliver値。基本的に次のものが適用されます：測定中に温度変化速度が設定されるほど、測定されるアプローチが多いほど TG -価値 TG 0 。

とりわけ、ガラスの交差温度があります。次の方法を使用して測定されます。

  • 動的機械分析（DMA）; EモジュールとGモジュールの強力な変化と減衰の変化の顕著な最大値は、近接温度範囲で観察されます。リングテストから、DMAで測定されたPMMAおよびPCのガラス遷移温度は、約5〜6°Cの標準測定の不確実性があることがわかります。 [7]
  • 動的差異熱量測定（DSC）;熱容量はです c p 温度に応じて、温度に依存します。ガラス遷移の上下の熱容量は、ガラス遷移温度近くの連続的な遷移によって異なります。決定されたガラス遷移温度は、加熱または冷却速度に大きく依存します。加熱または冷却プロセスがゆっくりと加熱または冷却されると、加熱または冷却プロセスが互いに近づきますが、熱容量は少量で測定することがますます困難です。 DSCで測定された90〜190°Cのガラス遷移温度の標準測定の不確実性は、約1.4〜2°Cです。 [8]
  • 誘電体弛緩分光法。
  • ガラス遷移の膨張係数が変化するため、拡張測定。

分子間相互作用が重要な役割を果たしているため、 ガラス遷移温度 食品化学。実体は、多くの場合、水または懸濁物質で測定されます。蒸発すると、溶解または懸濁した布地分子が狭い近隣にまとめられ、それによって融点の下のガラス状態のような状態で一時的に持ち込まれます。この状態は、どちらかの添加物の影響を受けます Vitrifier またはとして 可塑剤 それらがあるかどうかに応じて ガラス遷移温度 増加または屈辱。弱い結合の溶解の結果として、さらなる温度上昇が溶けにつながります。粘度が低下すると、化学的および酵素反応への傾向が増加し、それがより速い破滅につながります。食べ物の貯蔵寿命が長くなると、その貯蔵は ガラス遷移温度 必要。また、準備ができた食事の質感との溶解度 インスタンススープ また、この測定の助けを借りて、他の粉っぽい食品に影響を受ける可能性があります。 [9]

プラスチックがガラスの遷移温度の上または下に使用できるかどうかは、プラスチックの種類に依存します（プラスチックまたはエラストマーのガラス遷移温度は、ネットワーキング密度とともに、つまりサーマルボックスのガラス交差温度よりも著しく高くなることに注意してください）：

  • Amorphs Thermoplasticsは、ガラス遷移温度の下でのみ使用できます。処理は通常、それらの上に行われます。
  • 部分結晶熱可塑性形成は、ガラス遷移温度の下と上の両方で使用されます。部分的な結晶熱形成症、ガラス遷移温度は動作温度（例えば、ポリエチレンエレフタレート）よりも高く、ガラス遷移中にはかなり硬く柔らかくなります（結晶性の程度に応じて）。ガラス遷移温度が動作温度（ポリエチレンなど）を下回る部分結晶熱可塑性物質も、動作温度で比較的柔らかく、ガラスの交配温度が下着すると脆くなります。どちらの場合も、融解温度を超える使用は意味がありません。
  • エラストマーは、基本的にゴムスタイルの領域、つまりガラス温度の上に使用されます。ガラスの遷移温度の下では、非常に生まれています。つまり、操作は意味がありません。たとえば、フルオレラストマーで作られたOリングシールは、スペースシャトルチャレンジャーの事故の原因として決定されました。スペースシャトルチャレンジャーは、ガラス遷移温度の下で操作され、弾力性が不十分であり、その結果、きつく抑えられませんでした。これらの材料の上部温度制限は、それぞれの分解温度です。
  • 物事は、ガラス遷移温度の下と上の両方で使用されます。後者を通して、ガラス遷移温度が室温を下回っていることは、エラストマーの1つです。喉頭層の温度上限は、それぞれの分解温度です。

実際には、ガラスは決して上にありません t g 使用済み。ガラス温度の変動にさらされており、その先端は上にあります t g ガラス内のこれらの先のとがった緊張から冷めると冷却された場合、通常はすぐに壊れます。ガラスは生産後の温度範囲でなければなりません t g 定義されてゆっくりとゆっくりと拡張します。これが緊張が最小化される方法です。

ガラスまたはガラスのコンポーネントは通常最新のものではありません t g ロードされます。 t g So -Caled Transformationエリア内にあり、その中に低い冷却温度によって記述されています。この温度は、ガラスの種類の理論的最高温度を表しています。実際には、この温度は常に50〜100°C以下です t g 。

ホウケイ酸メガネと石灰 – サテライトメガネが配置されています t g 約500°Cで、ほとんどのプラスチックよりも大幅に高くなっています。鉛メガネは400°Cでわずかに低いですアルミノケイ酸塩メガネは、約800°Cで大幅に高くなっています。

  • Hans-Georg Elias： マクロモレへ 。 6.エディション。 バンド 2 ： 物理的な構造と特性 。 Wiley-VCH、Weinheim 2001、ISBN 3-527-29960-2、 S. 452 （ 限られたプレビュー Google Book検索で）。
  • 第5.2.2章ガラス遷移 。 In：Manfred Dieter Lechner、Klaus Gehrke、Eckhard H. Nordmeier： 高分子化学：化学者、物理学者、材料科学者、プロセス技術者向けの教科書 。 4.改訂および拡張版。 Springer Verlag、2009、ISBN 978-3-7643-8890-4、p。371f。
  1. ↑ Manfred D. Lechner、Klaus Gehrke、Eckhard Nordmeier： 高分子化学：化学者、物理学者、材料科学者、プロセス技術者向けの教科書 。第4版。 Birkhäuser、バーゼル/ボストンMA/ベルリン2010、ISBN 978-3-7643-8890-4、 S. 371 （ 限られたプレビュー Google Book検索で）。
  2. ↑ Gottfried Wilhelm Ehrenstein： ポリマー材料：構造と摂取のアプリケーション 。第2版​​。カール・ハンサー・ヴェルラグ、ミュンヘン/ウィーン1999、ISBN 3-446-21161-6、 S. 173 （ 限られたプレビュー Google Book検索で）。
  3. ↑ a b カール・ギュンター・スターム： ガラス遷移の顕微鏡現象学モデルと粘度の温度依存性。 2：10.13140/rg.2.2.29704.65283 。
  4. ↑ T. G.フォックス： ポリマーシステムのガラス温度に対する希釈剤とコポリマー組成の影響。 の： ブル。午前。 Phys。 Soc。 、1956、バンド1、S。123。
  5. ↑ L. Weng、R。Vijayaraghavan、D。R。Macfarlan、G。D。Elliott： KWEI方程式をモデル化するための適用

    砂糖と塩のバイナリブレンドの動作。 の： 凍結生物学 、バンド68、ナンバー1、2014年2月、pp。155–158; doi：10.1016/j.cryobiol.2013.12.005 、 PMID 24365463 、 PMC 4101886 （無料の全文）。

  6. ↑ M. Allatingur Ra​​hman： 食品物件ハンドブック。 CRC Press、1995、ISBN 978-0-8493-8005-1、S。140。
  7. ↑ Bruno Wampfler、Samuel Affolter、Axel Ritter、Manfred Schmid： プラスチック分析における測定の不確実性 – リングテストデータによる決定 。 Carl Hanser Verlag、Munich 2017、ISBN 978-3-446-45286-2、 S. 69–70 。
  8. ↑ Bruno Wampfler、Samuel Affolter、Axel Ritter、Manfred Schmid： プラスチック分析における測定の不確実性 – リングテストデータによる決定 。 Carl Hanser Verlag、Munich 2017、ISBN 978-3-446-45286-2、 S. 49–54 。
  9. ↑ 凝集 。 In：ベンジャミン・カバレロ、ポール・フィングラス、フィデル・トーラ： 食料と健康の百科事典。 Academic Press、2016、ISBN 978-0-12-384953-3、バンド1、S。76。

after-content-x4