{"id":101476,"date":"2025-08-04T09:54:12","date_gmt":"2025-08-04T07:54:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/bez-kategorii\/okreslanie-tg-za-pomoca-tma-jak-tworzywa-termoplastyczne-reaguja-pod-obciazeniem-mechanicznym\/"},"modified":"2026-01-15T09:49:07","modified_gmt":"2026-01-15T08:49:07","slug":"okreslanie-tg-za-pomoca-tma-jak-tworzywa-termoplastyczne-reaguja-pod-obciazeniem-mechanicznym","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wiedza\/okreslanie-tg-za-pomoca-tma-jak-tworzywa-termoplastyczne-reaguja-pod-obciazeniem-mechanicznym\/","title":{"rendered":"Okre\u015blanie Tg za pomoc\u0105 TMA: Jak tworzywa termoplastyczne reaguj\u0105 pod obci\u0105\u017ceniem mechanicznym"},"content":{"rendered":"\t\t<div data-elementor-type=\"wp-post\" data-elementor-id=\"101476\" class=\"elementor elementor-101476 elementor-92350\" data-elementor-post-type=\"post\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-25e9e65 e-flex e-con-boxed e-con e-parent\" data-id=\"25e9e65\" data-element_type=\"container\" data-e-type=\"container\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"e-con-inner\">\n\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2b8f4e7 e-con-full e-flex e-con e-child\" data-id=\"2b8f4e7\" data-element_type=\"container\" data-e-type=\"container\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-634d1cf elementor-toc--minimized-on-tablet elementor-widget elementor-widget-table-of-contents\" data-id=\"634d1cf\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-settings=\"{&quot;headings_by_tags&quot;:[&quot;h2&quot;],&quot;exclude_headings_by_selector&quot;:[],&quot;no_headings_message&quot;:&quot;No headings were found on this page.&quot;,&quot;marker_view&quot;:&quot;numbers&quot;,&quot;minimize_box&quot;:&quot;yes&quot;,&quot;minimized_on&quot;:&quot;tablet&quot;,&quot;hierarchical_view&quot;:&quot;yes&quot;,&quot;min_height&quot;:{&quot;unit&quot;:&quot;px&quot;,&quot;size&quot;:&quot;&quot;,&quot;sizes&quot;:[]},&quot;min_height_tablet&quot;:{&quot;unit&quot;:&quot;px&quot;,&quot;size&quot;:&quot;&quot;,&quot;sizes&quot;:[]},&quot;min_height_mobile&quot;:{&quot;unit&quot;:&quot;px&quot;,&quot;size&quot;:&quot;&quot;,&quot;sizes&quot;:[]}}\" data-widget_type=\"table-of-contents.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-toc__header\">\n\t\t\t\t\t\t<h4 class=\"elementor-toc__header-title\">\n\t\t\t\tSpis tre\u015bci\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-toc__toggle-button elementor-toc__toggle-button--expand\" role=\"button\" tabindex=\"0\" aria-controls=\"elementor-toc__634d1cf\" aria-expanded=\"true\" aria-label=\"Open table of contents\"><svg aria-hidden=\"true\" class=\"e-font-icon-svg e-fas-chevron-down\" viewBox=\"0 0 448 512\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\"><path d=\"M207.029 381.476L12.686 187.132c-9.373-9.373-9.373-24.569 0-33.941l22.667-22.667c9.357-9.357 24.522-9.375 33.901-.04L224 284.505l154.745-154.021c9.379-9.335 24.544-9.317 33.901.04l22.667 22.667c9.373 9.373 9.373 24.569 0 33.941L240.971 381.476c-9.373 9.372-24.569 9.372-33.942 0z\"><\/path><\/svg><\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-toc__toggle-button elementor-toc__toggle-button--collapse\" role=\"button\" tabindex=\"0\" aria-controls=\"elementor-toc__634d1cf\" aria-expanded=\"true\" aria-label=\"Close table of contents\"><svg aria-hidden=\"true\" class=\"e-font-icon-svg e-fas-chevron-up\" viewBox=\"0 0 448 512\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\"><path d=\"M240.971 130.524l194.343 194.343c9.373 9.373 9.373 24.569 0 33.941l-22.667 22.667c-9.357 9.357-24.522 9.375-33.901.04L224 227.495 69.255 381.516c-9.379 9.335-24.544 9.317-33.901-.04l-22.667-22.667c-9.373-9.373-9.373-24.569 0-33.941L207.03 130.525c9.372-9.373 24.568-9.373 33.941-.001z\"><\/path><\/svg><\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div id=\"elementor-toc__634d1cf\" class=\"elementor-toc__body\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-toc__spinner-container\">\n\t\t\t\t<svg class=\"elementor-toc__spinner eicon-animation-spin e-font-icon-svg e-eicon-loading\" aria-hidden=\"true\" viewBox=\"0 0 1000 1000\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\"><path d=\"M500 975V858C696 858 858 696 858 500S696 142 500 142 142 304 142 500H25C25 237 238 25 500 25S975 237 975 500 763 975 500 975Z\"><\/path><\/svg>\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-a5a715d elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"a5a715d\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Dlaczego pomiar Tg pod okre\u015blonym obci\u0105\u017ceniem jest kluczowy<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-c567a80 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"c567a80\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/wissen\/glasuebergangstemperatur\/\" data-auto-event-observed=\"true\"><strong>Temperatura zeszklenia<\/strong> (<strong>Tg<\/strong><\/a> ) oznacza przej\u015bcie tworzywa <b>termoplastycznego <\/b>ze stanu kruchego, podobnego do szk\u0142a, do zachowania podobnego do gumy. Klasyczne metody pomiarowe, takie jak <a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/methoden\/dynamische-differenz-kalorimetrie\/\" data-auto-event-observed=\"true\">\n  <strong>r\u00f3\u017cnicowa kalorymetria skaningowa<\/strong>\n<\/a><strong>(r\u00f3\u017cnicowa kalorymetria skaningowa<\/strong><strong>(DSC<\/strong>)), jest ona okre\u015blana w <b>stanie bez obci\u0105\u017cenia <\/b>; jednak cz\u0119sto dostarczaj\u0105 one niewystarczaj\u0105cych informacji do <b>rzeczywistych zastosowa\u0144<\/b>. <\/p><p>Wiele <b>element\u00f3w formowanych z tworzyw termoplastycznych<\/b> &#8211; takich jak obudowy, uszczelki lub po\u0142\u0105czenia zaciskowe &#8211; jest poddawanych napr\u0119\u017ceniom mechanicznym w codziennym \u017cyciu lub pracuje w <b>temperaturach otoczenia zbli\u017conych do Tg<\/b>. Materia\u0142, kt\u00f3ry zgodnie z arkuszem danych ma Tg 105 \u00b0C, mo\u017ce zmi\u0119kn\u0105\u0107 znacznie wcze\u015bniej pod wp\u0142ywem <b>ciep\u0142a i si\u0142y<\/b> oraz straci\u0107 stabilno\u015b\u0107 wymiarow\u0105. Dla rozwoju oznacza to, \u017ce projekt oparty wy\u0142\u0105cznie na danych DSC mo\u017ce spowodowa\u0107 awari\u0119 komponentu &#8211; cz\u0119sto bez ostrze\u017cenia.  <\/p><p>Analiza termomechaniczna (TMA) <a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/methoden\/thermomechanische-analyse\/\" data-auto-event-observed=\"true\">\n  <strong>Analiza termomechaniczna (TMA)<\/strong>\n<\/a> oferuje decyduj\u0105c\u0105 przewag\u0119: mierzy <a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/messgroessen\/laengenausdehnungskoeffizient\/\" data-auto-event-observed=\"true\">\n  <strong>zmian\u0119 d\u0142ugo\u015bci<\/strong>\n<\/a> pr\u00f3bki podczas wzrostu temperatury pod wp\u0142ywem okre\u015blonej <b>si\u0142y mechanicznej<\/b>. Dzi\u0119ki tej metodzie przej\u015bcie szkliste mo\u017cna okre\u015bli\u0107 w bardziej realistycznych warunkach testowych, na przyk\u0142ad przy okre\u015blonej <b>sile penetracji lub \u015bciskania<\/b>. Takie podej\u015bcie metodologiczne umo\u017cliwia <b>bardziej czu\u0142y, praktyczny pomiar Tg<\/b>, kt\u00f3ry wykracza poza laboratoryjn\u0105 analiz\u0119 DSC, a tym samym umo\u017cliwia podejmowanie lepszych decyzji materia\u0142owych.  <\/p><p>W poni\u017cszym artykule pokazujemy, w jaki spos\u00f3b mo\u017cna przeprowadza\u0107 pomiary TMA z okre\u015blonymi warunkami si\u0142y i co empirycznie potwierdzone badania &#8211; na przyk\u0142ad na <b>foliach PMMA<\/b> i <b>kompozytach mied\u017a-PMMA<\/b> &#8211; m\u00f3wi\u0105 o r\u00f3\u017cnicy w stosunku do klasycznych pomiar\u00f3w Tg za pomoc\u0105 DSC.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-165b7ae elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"165b7ae\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Co tak naprawd\u0119 mo\u017ce osi\u0105gn\u0105\u0107 analiza termomechaniczna (TMA)?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-77743d4 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"77743d4\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><b>Analiza termomechaniczna (TMA<\/b><strong>)<\/strong> jest uznan\u0105 metod\u0105 charakteryzowania zachowania materia\u0142\u00f3w sta\u0142ych pod wp\u0142ywem odkszta\u0142ce\u0144 termicznych. W przeciwie\u0144stwie do metod kalorymetrycznych, takich jak DSC, TMA <b>bezpo\u015brednio mierzy zmian\u0119 d\u0142ugo\u015bci<\/b> badanej pr\u00f3bki podczas kontrolowanej kontroli temperatury &#8211; <strong>pod <\/strong><b>okre\u015blon\u0105 si\u0142\u0105 mechaniczn\u0105<\/b>. Ta kombinacja sprawia, \u017ce TMA jest szczeg\u00f3lnie cenna do analizy <b>zmian strukturalnych zale\u017cnych od temperatury<\/b>, takich jak te, kt\u00f3re wyst\u0119puj\u0105 podczas <b>zeszklenia <\/b>amorficznych lub p\u00f3\u0142krystalicznych <b>tworzyw termoplastycznych <\/b>.  <\/p><h3><strong>Zasada pomiaru<\/strong><\/h3><p>W typowym pomiarze TMA pr\u00f3bka &#8211; np. cienki pasek lub cylindryczna pr\u00f3bka testowa &#8211; jest umieszczana na stabilnej podstawie lub, w przypadku folii lub w\u0142\u00f3kien, zaciskana mi\u0119dzy dwoma zaciskami. Do pr\u00f3bki przyk\u0142adana jest <b>si\u0142a <\/b>, przy czym <b>wielko\u015b\u0107 si\u0142y mo\u017ce by\u0107 zmiennie regulowana<\/b> (zwykle w zakresie od kilku miliniuton\u00f3w do kilku niuton\u00f3w, w zale\u017cno\u015bci od materia\u0142u i celu testu).<\/p><p>Podczas gdy temperatura jest zwi\u0119kszana ze sta\u0142\u0105 szybko\u015bci\u0105 ogrzewania (np. 2-5 K\/min), system rejestruje <b>zmian\u0119 d\u0142ugo\u015bci z wysok\u0105 rozdzielczo\u015bci\u0105<\/b>.<\/p><p>W wielu amorficznych tworzywach termoplastycznych ta zmiana d\u0142ugo\u015bci w funkcji temperatury wykazuje wyra\u017an\u0105 zmian\u0119 gradientu (<b>&#8222;punkt za\u0142amania<\/b><strong>&#8222;)<\/strong>, co odpowiada zmianie wsp\u00f3\u0142czynnika rozszerzalno\u015bci &#8211; dok\u0142adnie w temperaturze, w kt\u00f3rej wzrasta ruchliwo\u015b\u0107 molekularna: <b>przej\u015bcie szkliste<\/b>. Tg okre\u015blona w ten spos\u00f3b jest zwykle <b>zale\u017cna od obci\u0105\u017cenia<\/b> i r\u00f3\u017cni si\u0119 od Tg okre\u015blonej w warunkach bez obci\u0105\u017cenia. Ponadto metoda TMA do okre\u015blania Tg jest znacznie bardziej czu\u0142a ni\u017c metoda DSC. Jednak wyznaczone temperatury zeszklenia zale\u017c\u0105 nie tylko od wybranej metody, ale tak\u017ce od odpowiednich szybko\u015bci ogrzewania i innych parametr\u00f3w testu. Przy okre\u015blaniu Tg nale\u017cy zatem zawsze podawa\u0107 zastosowan\u0105 metod\u0119 pomiaru i warunki testowe.    <\/p><h3><strong>Odpowiednie tryby pomiaru<\/strong><\/h3><p>W zale\u017cno\u015bci od po\u017c\u0105danego wyniku mo\u017cna stosowa\u0107 r\u00f3\u017cne tryby pomiaru:<\/p><ul><li><b>Rozszerzanie:<\/b> Pr\u00f3bka jest eksponowana i rozszerza si\u0119 w wyniku ogrzewania pod w\u0142asnym ci\u0119\u017carem lub minimalnym obci\u0105\u017ceniem. Tryb ten jest cz\u0119sto u\u017cywany jako odniesienie dla niezak\u0142\u00f3conego pomiaru Tg. <\/li><li><b>Penetracja:<\/b> Ig\u0142a pomiarowa naciska na powierzchni\u0119 z okre\u015blon\u0105 si\u0142\u0105 &#8211; ten tryb jest szczeg\u00f3lnie odpowiedni do symulacji zachowania pod obci\u0105\u017ceniem punktowym.<\/li><\/ul><ul><li><b>Pomiar pod wp\u0142ywem si\u0142y oscylacyjnej:<\/b> Podczas pomiaru stosowana jest si\u0142a oscylacyjna o cz\u0119stotliwo\u015bci w zakresie od ok. 0,1 do 1 Hz. Do tego celu zwykle wykorzystuje si\u0119 mi\u0119sie\u0144 penetruj\u0105cy. <\/li><\/ul><p><br>Wszystkie tryby zapewniaj\u0105 charakterystyczn\u0105 krzyw\u0105 zmiany d\u0142ugo\u015bci w trakcie trwania temperatury. <b>Przej\u015bcie szkliste <\/b>jest wskazywane przez nag\u0142\u0105 zmian\u0119 w zachowaniu rozszerzalno\u015bci &#8211; zwykle za\u0142amanie krzywej, kt\u00f3re jest okre\u015blane przy u\u017cyciu metody stycznej lub przez por\u00f3wnanie wsp\u00f3\u0142czynnik\u00f3w rozszerzalno\u015bci cieplnej przed i po punkcie przej\u015bcia. Podczas pomiaru z u\u017cyciem si\u0142y oscylacyjnej, Tg charakteryzuje si\u0119 silnym wzrostem amplitudy.  <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-760eca2 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"760eca2\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Studia przypadk\u00f3w: Zatwierdzone badania do oznaczania Tg za pomoc\u0105 TMA<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-363db2b elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"363db2b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Poni\u017csze przyk\u0142ady z literatury naukowej pokazuj\u0105, w jaki spos\u00f3b mo\u017cna wykorzysta\u0107 analiz\u0119 termomechaniczn\u0105 do pomiaru temperatury zeszklenia (Tg) materia\u0142\u00f3w na bazie PMMA w okre\u015blonych warunkach mechanicznych. Nie skupiamy si\u0119 tutaj na modelowaniu ekstremalnych obci\u0105\u017ce\u0144 aplikacyjnych, ale na mo\u017cliwo\u015bci wyci\u0105gania wniosk\u00f3w na temat wra\u017cliwych zmian strukturalnych w materiale poprzez sprz\u0119\u017cenie temperatury i si\u0142y &#8211; co jest zalet\u0105 w por\u00f3wnaniu z metodami czysto kalorymetrycznymi. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-c8a618d elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"c8a618d\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Folie PMMA: odchylenie Tg z TMA i DSC<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-983f039 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"983f039\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>W badaniu przeprowadzonym przez Agarwal et al. (2010), folie wykonane z poli(metakrylanu metylu) (PMMA) by\u0142y analizowane przy u\u017cyciu analizy termomechanicznej (TMA) w trybie rozci\u0105gania. Przy obci\u0105\u017ceniu testowym wynosz\u0105cym 10 N i szybko\u015bci ogrzewania 2 K\/min, krzywa wyd\u0142u\u017cenia wykaza\u0142a uderzaj\u0105ce przej\u015bcie w temperaturze 82,1 \u00b0C. Warto\u015b\u0107 ta jest znacznie ni\u017csza od temperatury zeszklenia wynosz\u0105cej oko\u0142o 105 \u00b0C, zwykle okre\u015blanej za pomoc\u0105 DSC, jak cz\u0119sto podaje si\u0119 w arkuszach danych.   <\/p><p>Badanie pokazuje, \u017ce TMA mo\u017ce wykrywa\u0107 wywo\u0142ane temperatur\u0105 zmiany w zachowaniu mechanicznym nawet poni\u017cej Tg okre\u015blonej przez DSC. Podkre\u015bla to potencja\u0142 TMA, zw\u0142aszcza w zastosowaniach o w\u0105skich tolerancjach lub wra\u017cliwych zakresach temperatur, w kt\u00f3rych reakcje mechaniczne mog\u0105 rozpocz\u0105\u0107 si\u0119 przed Tg DSC. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-bf1b2a3 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"bf1b2a3\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Kompozyty mied\u017a-PMMA: Wp\u0142yw wype\u0142niaczy na zachowanie Tg<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7c2c21e elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7c2c21e\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Inne badanie przeprowadzone przez Poblete i \u00c1lvarez (2023) koncentrowa\u0142o si\u0119 na wp\u0142ywie nanoskalowych cz\u0105stek miedzi na w\u0142a\u015bciwo\u015bci termomechaniczne kompozyt\u00f3w PMMA. W tym celu do matrycy PMMA wprowadzono r\u00f3\u017cne frakcje obj\u0119to\u015bciowe miedzi, a uzyskane materia\u0142y analizowano m.in. metod\u0105 analizy termomechanicznej (TMA). <\/p><p>Wyniki pokazuj\u0105, \u017ce temperatura zeszklenia nieznacznie spada przy niskiej zawarto\u015bci wype\u0142niacza (poni\u017cej 2 % obj.), podczas gdy pozostaje w du\u017cej mierze stabilna powy\u017cej oko\u0142o 10 % obj. Autorzy przedstawiaj\u0105 zar\u00f3wno dane pomiarowe TMA, jak i DSC, kt\u00f3re r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 dla niekt\u00f3rych kompozycji, ale og\u00f3lnie wykazuj\u0105 dobr\u0105 zgodno\u015b\u0107.<\/p><p>TMA by\u0142 w stanie odwzorowa\u0107 efekty dodania wype\u0142niacza w bardzo zr\u00f3\u017cnicowany spos\u00f3b &#8211; nie tylko w odniesieniu do warto\u015bci Tg, ale tak\u017ce w odniesieniu do zale\u017cnej od temperatury zmiany d\u0142ugo\u015bci. Dostarcza to cennych informacji dla rozwoju kompozyt\u00f3w na bazie PMMA, w szczeg\u00f3lno\u015bci dla ukierunkowanego dostosowania w\u0142a\u015bciwo\u015bci materia\u0142u w obszarze napi\u0119cia mi\u0119dzy stabilno\u015bci\u0105 termiczn\u0105 a wydajno\u015bci\u0105 mechaniczn\u0105. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-cf20a35 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"cf20a35\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Kompozyty PMMA-CCTO: Brak znacz\u0105cego wp\u0142ywu na Tg<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7f1c101 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7f1c101\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>W badaniu Thomas et al. (2013) zbadano kompozyty PMMA i ceramicznego CaCu\u2083Ti\u2084O\u2081\u2082 (CCTO) &#8211; wype\u0142niacza, kt\u00f3ry jest interesuj\u0105cy w zastosowaniach elektronicznych ze wzgl\u0119du na jego wysok\u0105 sta\u0142\u0105 dielektryczn\u0105. Naukowcy przeanalizowali w\u0142a\u015bciwo\u015bci termiczne materia\u0142\u00f3w za pomoc\u0105 DSC. Wykorzystano do tego urz\u0105dzenia firm TA Instruments i Mettler Toledo.   <\/p><p>Wyniki pokazuj\u0105, \u017ce temperatura zeszklenia pozosta\u0142a w du\u017cej mierze sta\u0142a nawet przy wysokiej zawarto\u015bci wype\u0142niacza do 38% obj\u0119to\u015bci. Zmierzona Tg wynosi\u0142a stale oko\u0142o 107 \u00b0C. Wskazuje to, \u017ce CCTO jako wype\u0142niacz ceramiczny tylko nieznacznie wp\u0142ywa na mobilno\u015b\u0107 molekularn\u0105 matrycy polimerowej.<\/p><p>Oznacza to dla praktyki in\u017cynierii materia\u0142owej: Funkcjonalizowane materia\u0142y z dodatkami ceramicznymi mog\u0105 by\u0107 opracowywane bez spodziewanych znacz\u0105cych zmian ich w\u0142a\u015bciwo\u015bci termomechanicznych. TMA mo\u017ce by\u0107 tu stosowana &#8211; opr\u00f3cz DSC &#8211; w celu sprawdzenia na wczesnym etapie, czy nowe wype\u0142niacze wp\u0142ywaj\u0105 na zachowanie mechaniczne na krzywej temperatury. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-26af781 elementor-widget__width-initial elementor-widget elementor-widget-image\" data-id=\"26af781\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"image.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-1024x576.png\" class=\"attachment-large size-large wp-image-92370\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-1024x576.png 1024w, https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-300x169.png 300w, https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-768x432.png 768w, https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste.png 1140w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-b6f770c elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"b6f770c\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Znaczenie wynik\u00f3w pomiar\u00f3w dla oceny materia\u0142u<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-562a86b elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"562a86b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Przedstawione studia przypadk\u00f3w pokazuj\u0105, \u017ce <b>analiza termomechaniczna (TMA)<\/b> jest szczeg\u00f3lnie czu\u0142\u0105 metod\u0105 okre\u015blania <b>temperatury zeszklenia (Tg)<\/b> &#8211; zw\u0142aszcza gdy oznaczenie jest przeprowadzane pod okre\u015blonym napr\u0119\u017ceniem mechanicznym. W por\u00f3wnaniu z konwencjonalnymi metodami, takimi jak <b>r\u00f3\u017cnicowa kalorymetria skaningowa (DSC)<\/b>, kilka bada\u0144 wykaza\u0142o, \u017ce <b>warto\u015b\u0107 Tg<\/b><strong> zale\u017cy <\/strong> <b>od metod i warunk\u00f3w pomiaru.<\/b> Odchylenie to nie jest niedok\u0142adno\u015bci\u0105 pomiaru, ale wyrazem r\u00f3\u017cnych zagadnie\u0144 fizycznych stawianych przez metody i odpowiednie warunki testowe. <\/p><p>Podczas gdy DSC mierzy <b>wk\u0142ad energii podczas przej\u015bcia<\/b> do nowej r\u00f3wnowagi termodynamicznej, TMA rejestruje <b>pocz\u0105tek makroskopowej zmiany kszta\u0142tu<\/b> &#8211; tj. punkt, w kt\u00f3rym materia\u0142 ust\u0119puje swojej strukturze pod wp\u0142ywem niewielkiej zdefiniowanej si\u0142y. TMA zapewnia zatem warto\u015b\u0107, kt\u00f3ra jest bezpo\u015brednio istotna w praktyce: to nie ca\u0142kowite przej\u015bcie szkliste jest decyduj\u0105ce, ale temperatura, w kt\u00f3rej komponent <b>zaczyna wykazywa\u0107 oznaki deformacji lub osiadania<\/b>. <\/p><p>R\u00f3\u017cnica ta jest szczeg\u00f3lnie istotna w przypadku zastosowa\u0144 o wysokich wymaganiach w zakresie dok\u0142adno\u015bci wymiarowej, dopasowania lub zachowania zacisku &#8211; na przyk\u0142ad w..:<\/p><ul><li><b>z\u0142\u0105czy i obud\u00f3w<\/b>,<\/li><li><b>element\u00f3w optycznych<\/b>,<\/li><li>lub <b>medyczne cz\u0119\u015bci plastikowe<\/b>, kt\u00f3re s\u0105 nara\u017cone na wahania temperatury wewn\u0105trz cia\u0142a.<\/li><\/ul><p><br>Badanie kompozyt\u00f3w mied\u017a-PMMA dowodzi r\u00f3wnie\u017c, \u017ce <b>niska zawarto\u015b\u0107 wype\u0142niacza mo\u017ce<\/b> r\u00f3wnie\u017c <b>wp\u0142ywa\u0107 na zachowanie Tg<\/b>. Jest to wa\u017cne kryterium przy opracowywaniu funkcjonalizowanych system\u00f3w polimerowych, na przyk\u0142ad dla elektrotechniki lub technologii czujnik\u00f3w. Jednocze\u015bnie kompozyty CCTO pokazuj\u0105, \u017ce <b>nie wszystkie dodatki prowadz\u0105 do istotnych zmian Tg<\/b>. Jest to r\u00f3wnie\u017c wa\u017cne odkrycie, poniewa\u017c pomaga skupi\u0107 si\u0119 na materia\u0142ach, kt\u00f3re zachowuj\u0105 swoje w\u0142a\u015bciwo\u015bci termomechaniczne podczas integracji wype\u0142niacza.   <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-8a3b2b7 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"8a3b2b7\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Uwagi dotycz\u0105ce zastosowania w praktyce in\u017cynierii materia\u0142owej<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-8972edb elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"8972edb\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><b>Analiza termomechaniczna (TMA)<\/b> oferuje niezawodny spos\u00f3b wykrywania indukowanych termicznie zmian d\u0142ugo\u015bci tworzyw sztucznych pod wp\u0142ywem okre\u015blonej si\u0142y. Sprawia to, \u017ce jest ona szczeg\u00f3lnie odpowiednia do okre\u015blania <b>temperatury zeszklenia (Tg<\/b> ) w warunkach zwi\u0105zanych z zastosowaniem &#8211; pod warunkiem, \u017ce metoda jest stosowana w spos\u00f3b <b>ukierunkowany i powtarzalny<\/b>. <\/p><p>Aby zapewni\u0107, \u017ce wyniki pomiar\u00f3w s\u0105 technicznie u\u017cyteczne, niekt\u00f3re kluczowe aspekty nale\u017cy wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119 ju\u017c podczas <b>planowania testu<\/b>:<\/p><h3><strong>Ustawianie parametr\u00f3w testu<\/strong><\/h3><p>Znaczenie pomiaru TMA zale\u017cy w du\u017cej mierze od wybranych parametr\u00f3w:<\/p><ul><li><b>Szybko\u015b\u0107 nagrzewania:<\/b> Zaleca si\u0119 umiarkowane szybko\u015bci nagrzewania od 2 do 5 K\/min. Wy\u017csze pr\u0119dko\u015bci mog\u0105 prowadzi\u0107 do zniekszta\u0142cenia punktu przej\u015bcia, poniewa\u017c materia\u0142 nie jest podgrzewany r\u00f3wnomiernie. <\/li><li><b>Si\u0142a<\/b>: Przy\u0142o\u017cona si\u0142a powinna pozostawa\u0107 w zakresie, kt\u00f3ry nie powoduje odkszta\u0142cenia plastycznego, a jedynie s\u0142u\u017cy do wykrywania odkszta\u0142ce\u0144 indukowanych termicznie. Typowe si\u0142y mieszcz\u0105 si\u0119 w zakresie od 50 do 500 mN, w zale\u017cno\u015bci od materia\u0142u i geometrii pr\u00f3bki. <\/li><li><b>Grubo\u015b\u0107 pr\u00f3bki:<\/b> Jednorodna geometria pr\u00f3bki ma kluczowe znaczenie. Szczeg\u00f3ln\u0105 uwag\u0119 nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 na r\u00f3wnomierny rozk\u0142ad i orientacj\u0119 cz\u0105stek, zw\u0142aszcza w przypadku materia\u0142\u00f3w zawieraj\u0105cych wype\u0142niacze. <\/li><\/ul><p><br>\u0141\u0105cz\u0105c te parametry, pomiar TMA mo\u017cna dostosowa\u0107 tak, aby nie tylko zapewnia\u0142 por\u00f3wnywalne wyniki, ale tak\u017ce wizualizowa\u0142 okre\u015blone efekty.<\/p><h3><strong>Interpretacja wynik\u00f3w pomiar\u00f3w<\/strong><\/h3><p>Kluczowym celem pomiaru TMA jest <b>okre\u015blenie zakresu temperatur, w kt\u00f3rym materia\u0142 reaguje ze wzrostem elastyczno\u015bci.<\/b> Zazwyczaj objawia si\u0119 to zmian\u0105 k\u0105ta nachylenia krzywej odkszta\u0142cenia, tj. <b>punktem wyboczenia<\/b>. Temperatura zeszklenia jest zwykle interpretowana jako <b>pocz\u0105tek tego zakresu przej\u015bcia<\/b>. <\/p><p>Inne typowe parametry oceny to<\/p><ul><li><b>Wsp\u00f3\u0142czynnik rozszerzalno\u015bci cieplnej (CTE)<\/b> przed i po zeszkleniu<\/li><li><b>Szybko\u015b\u0107 deformacji<\/b> przy sta\u0142ej sile w zakresie Tg<\/li><li>Por\u00f3wnanie r\u00f3\u017cnych warunk\u00f3w pr\u00f3bek (wype\u0142nione, niewype\u0142nione, przetworzone, kondycjonowane)<\/li><\/ul><p><br>Zaleca si\u0119 zawsze przeprowadzenie kilku pomiar\u00f3w w nieco innych warunkach w celu sprawdzenia wiarygodno\u015bci wynik\u00f3w.<\/p><h3><strong>Limity i kombinacje<\/strong><\/h3><p>TMA jest idealna do analizy amorficznych i p\u00f3\u0142krystalicznych tworzyw termoplastycznych, kt\u00f3re s\u0105 stosowane w zakresie temperatur od temperatury pokojowej do oko\u0142o 300 \u00b0C. W przypadku bardzo cienkich warstw, wysoce lepkospr\u0119\u017cystych materia\u0142\u00f3w lub komponent\u00f3w o strukturze wielowarstwowej, przydatne mog\u0105 by\u0107 dodatkowe metody, takie jak DMA lub metody w mikroskali (np. nano-termomechanika). Niemniej jednak, w swojej prostej formie, TMA oferuje \u0142atwo dost\u0119pn\u0105 i praktyczn\u0105 metod\u0119 <b>wiarygodnego ilo\u015bciowego okre\u015blania zachowania deformacji w odpowiednim zakresie temperatur.<\/b>  <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-d181076 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"d181076\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Rola TMA w charakteryzacji materia\u0142\u00f3w<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-aac3ecd elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"aac3ecd\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Wyniki bada\u0144 i zastosowa\u0144 wyra\u017anie pokazuj\u0105, \u017ce <b>analiza termomechaniczna (TMA) <\/b>oferuje decyduj\u0105c\u0105 metodologiczn\u0105 warto\u015b\u0107 dodan\u0105, je\u015bli chodzi o okre\u015blanie <b>zeszklenia materia\u0142\u00f3w termoplastycznych<\/b>. W przeciwie\u0144stwie do metod kalorymetrycznych, takich jak <b>DSC<\/b>, kt\u00f3re rejestruj\u0105 Tg w wyidealizowanych warunkach bez obci\u0105\u017cenia, TMA pozwala na ocen\u0119 materia\u0142u <b>pod okre\u015blonym obci\u0105\u017ceniem mechanicznym<\/b>. <\/p><p>Po\u0142\u0105czenie wp\u0142ywu temperatury i si\u0142y umo\u017cliwia zr\u00f3\u017cnicowane okre\u015blenie <b>punktu, w kt\u00f3rym materia\u0142 zaczyna zmienia\u0107 sw\u00f3j kszta\u0142t<\/b> &#8211; tj. dok\u0142adnie granicy, kt\u00f3ra ma decyduj\u0105ce znaczenie dla rozwoju <b>stabilnych wymiarowo, obci\u0105\u017conych mechanicznie komponent\u00f3w<\/b>.<\/p><p>TMA nie jest konkurencj\u0105 dla innych metod, ale <strong>u\u017cytecznym dodatkiem do <\/strong><b>sieci metod<\/b>. Szczeg\u00f3lnie dla: <\/p><ul><li>walidacja tworzyw sztucznych w celu <b>precyzyjnego dopasowania<\/b>,<\/li><li>rozw\u00f3j <b>wype\u0142nionych lub wzmocnionych zwi\u0105zk\u00f3w polimerowych<\/b>,<\/li><li>oraz podczas analizy <b>wp\u0142ywu przetwarzania lub starzenia<\/b><\/li><\/ul><p><br>Zapewnia wgl\u0105d, kt\u00f3ry pozostaje ukryty przed innymi metodami. Wysoka czu\u0142o\u015b\u0107 na niewielkie zmiany d\u0142ugo\u015bci sprawia, \u017ce jest to idealna metoda do <b>wykrywania pocz\u0105tku i progresji przej\u015bcia szklistego<\/b>. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-506ece0 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"506ece0\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Referencje<\/strong><\/p><ol><li><p>Agarwal, A. et al. (2010): <em>Badanie w\u0142a\u015bciwo\u015bci termomechanicznych PMMA<\/em> <br><a href=\"https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/252928444_Investigation_of_Thermomechanical_Properties_of_PMMA\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/252928444_Investigation_of_Thermomechanical_Properties_of_PMMA<\/a><\/p><\/li><li><p>Poblete, V. H. &amp; \u00c1lvarez, M. P. (2023): Zachowanie mechaniczne, elektryczne i przej\u015bcie szkliste arkuszy kompozytowych mied\u017a-PMMA wytwarzanych przez mieszanie w stanie stopionym.<em>         <\/em><br><a href=\"https:\/\/www.mdpi.com\/2073-4352\/13\/3\/368\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.mdpi.com\/2073-4352\/13\/3\/368<\/a><\/p><\/li><li><p><strong>Thomas i in. (2013):<\/strong>  Thomas, S., Stephen, R., Grohens, Y., &amp; Pothan, L. A. (2013). <em>Thermal and dielectric behaviour of PMMA\/CaCu\u2083Ti\u2084O\u2081\u2082 nanocomposites<\/em>. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, <strong>112<\/strong>, 1175-1182.   <br><a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1301.4218?utm_source=chatgpt.com\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/arxiv.org\/abs\/1301.4218<\/a><\/p><\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Temperatura zeszklenia (Tg) oznacza przej\u015bcie tworzywa termoplastycznego ze stanu kruchego, podobnego do szk\u0142a, do zachowania podobnego do gumy.  <\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":92359,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[596],"tags":[],"class_list":["post-101476","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-wiedza"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/101476","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=101476"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/101476\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/92359"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=101476"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=101476"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=101476"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}