Spis treści
Krystalizacja opisuje przejście substancji w stan krystaliczny. Może to nastąpić z fazy gazowej, stałej lub ciekłej. Atomy lub cząsteczki układają się w jasno określoną sieć krystaliczną o minimalnych stanach energetycznych.
Definicja naukowa
Krystalizacja jest stosowana zarówno w metalurgia jak i w ceramice szklanej jak również dla polimerów proces w procesie chłodzenia, w którym krystality tworzą się same lub poprzez dodanie czynników zarodkujących i zanieczyszczeń.
Ze względu na główny obszar zastosowania DSC krystalizacja krystalizacja z polimeramiktóre tworzą strukturę krystaliczną poprzez regiony o uporządkowaniu dalekiego zasięgu. Wcześniej te łańcuchy molekularne były nieuporządkowane w stanie amorficznym.
Oprócz jąder krystalizacji, krystalizacja wymaga stopionego materiału i wystarczająco wysokiej temperatury. Im wolniejsze chłodzenie, tym lepiej można wykryć krystalizację. Daje to odpowiednim łańcuchom molekularnym więcej czasu na orientację.
Rekrystalizacja
Jednak krystalizacja może być również spowodowana rozciąganiem pod wpływem czynników mechanicznych w stanie zimnym. Rekrystalizacja może wystąpić, gdy materiał zostanie ponownie podgrzany. Ta rekrystalizacja, znana również jako zimna krystalizacja, występuje między temperaturą zeszklenia a stopieniem polimeru.
Przyczyną tej egzotermicznej reakcji jest dalsza orientacja łańcuchów w wyniku zmiękczenia materiału po osiągnięciu punktu zeszklenia. Zmiękczenie pozwala łańcuchom molekularnym lepiej wibrować, a następnie orientować się w kryształy. Mogą powstawać nowe jądra krystalizacji , a istniejące ziarna krystaliczne mogą rosnąć.
Praktyczne zastosowanie
W praktyce pomiarów DSC krystalizacja objawia się jako pik egzotermiczny . Pomiar DSC umożliwia określenie stopnia krystaliczności K. Krystaliczność, stopień krystalizacji i stopień krystaliczności są używane synonimicznie w literaturze technicznej i wskazują procent polimeru, który jest krystaliczny.
W praktyce całkowicie krystaliczne polimery mają niewielkie znaczenie, ponieważ mogą być wytwarzane tylko przez złożone wyżarzanie tuż poniżej temperatury topnienia.
Określanie stopnia krystaliczności
K = stopień krystaliczności
∆H = entalpia
∆HC = entalpia krystalizacji
∆Hlit = literaturowa wartość entalpii
∆HM = entalpia stopu
Warunkiem wstępnym do określenia stopnia krystaliczności jest znajomość teoretycznej entalpii syntezy ∆Hlit dla całkowicie krystalicznego materiału, zgodnie z:
stopień krystaliczności można obliczyć jako wartość procentową.
