دمای انتقال شیشه

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از دمای انتقال به شیشه)
پرش به: ناوبری، جستجو

دمای انتقال به شیشه (به انگلیسی: Glass transition temperature) (T_g) دمایی است که در آن هنگام گرم کردن، رفتار شیشه از حالت الاستیک به حالت ویسکوالاستیک تبدیل می‌شود. این دما با تغییر ناگهانی در ضریب انبساط حرارتی ماده مشخص می‌شود.

این دما فقط منحصر به شیشه نیست و در مواد بسیار زیادی بررسی می شود از جمله صنایع پلیمری و نساجی که با تهیه پلیمر مورد نظر می توان الیاف مورد نظر را نیز تهیه کرد.

رسیدن به دمای انتقال شیشه در پلیمرها بدین گونه است : با گرم شدن ماده و منبسط شدن آن حجم آزاد در ماده افزایش می یابد و شرایط حرکت پیوندهای زنجیر اصلی به صورت استرچی و حرکت زنجیرهای جانبی مهیا می شود. این تحول، تحول گاما نامیده می شود . حتی می تواند این تحول به واسطه تعامل آب با زنجیره های پلیمری رخ دهد. وقتی آب اضافه می کنیم تورم داریم با افزایش درجه حرارت و ازدیاد حجم آزاد، کلیه زنجیره های جانبی و برخی از اتم های ستون فقرات پلیمر دارای فضای کافی می شوند تا بتوانند حرکت کنند به این انتقال، تحول بتا گفته می شود. وقتی که درجه حرارت بالا رود مناطق آمورف شروع به حرکت می کنند و لغزش زنجیره ها را داریم که به این تحول، دمای انتقال شیشه می گویند. بعد از این دما پلیمر کم کم آماده برای ذوب شدن می شود.

دمای انتقال شیشه تا درجه ای به درجه پلیمریزاسیون و وزن مولکولی وابسته بسته است اما از آن درجه به بعد دیگر وابستگی به آن ها ندارد البته این برای پلیمرهای مختلف متفاوت است.

این دمای تحول می تواند محدود کننده حد کاربری باشد. یعنی برای حالتی که ما حالت شکننده بخواهیم، تحول ما حداکثر تا دمای انتقال شیشه باشد، یعنی دمای انتقال شیشه و تحولات کمتر از آن. برای حالت رابری تحول باید حداقل از دمای انتقال شیشه باشد، یعنی دمای انتقال شیشه و بعد از مورد استفاده قرار می گیرد.

منابع[ویرایش]

  • ASTM Standard C 162, 2003, Standard Terminology of Glass and Glass Products, ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org.

physical properties of textile fibres,W. E. Morton and J. W. S. Hearle,Cambridge, England