玻璃轉化溫度

通常把玻璃態與高彈態之間的轉變,稱為玻璃化轉變,它所對應的轉變溫度即是玻璃化轉變溫度,或是玻璃化溫度。在溫度較低時,材料為剛性固體狀,與玻璃相似,在外力作用下只會發生非常小的形變,此狀態即為玻璃態:當溫度繼續升高到一定範圍後,材料的形變明顯地增加,並在隨後的一定溫度區間形變相對穩定,此狀態即為高彈態,溫度繼續升高形變數又逐漸增大,材料逐漸變成粘性的流體,此時形變不可能恢復,此狀態即為粘流態。玻璃轉化表現出二級相變的表現,物質的熱容會發生連續的變化。

基本內容

玻璃轉化溫度(glass transition temperature, Tg)是玻璃態物質在玻璃態和高彈態之間相互轉化的溫度。

對於非晶聚物,對它施加恆定的力,觀察它發生的形變與溫度的關係,通常特稱為溫度形變曲線或熱機械曲線。非晶聚物有三種力學狀態,它們是玻璃態、高彈態和粘流態。在溫度較低時,材料為剛性固體狀,與玻璃相似,在外力作用下只會發生非常小的形變,此狀態即為玻璃態:當溫度繼續升高到一定範圍後,材料的形變明顯地增加,並在隨後的一定溫度區間形變相對穩定,此狀態即為高彈態,溫度繼續升高形變數又逐漸增大,材料逐漸變成粘性的流體,此時形變不可能恢復,此狀態即為粘流態。我們通常把玻璃態與高彈態之間的轉變,稱為玻璃化轉變,它所對應的轉變溫度即是玻璃化轉變溫度,或是玻璃化溫度。

Tg是非晶態熱塑性塑膠使用的上限溫度,是橡膠使用的下限溫度。

玻璃轉化表現出二級相變的表現,物質的熱容會發生連續的變化。但是玻璃轉化實際上是一個動力學轉化。因此玻璃轉化溫度的具體數值是同溫度變化的速度相關的。

常見的玻璃態物質有大部分高分子材料,玻璃等。在工業上有重要套用的玻璃態物質還有玻璃態金屬等。

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