Sanasto

Jälkikiteytys (kylmä kiteytys)

Puolikiteisten muovien jälkikiteytyminen tapahtuu pääasiassa korkeissa lämpötiloissa ja molekyylien liikkuvuuden lisääntyessä lasisiirtymän yläpuolella. Se voi kuitenkin tapahtua myös huoneenlämmössä, esimerkiksi kumin tai TPU:n tapauksessa.

Jälkikiteytyminen on fysikaalisen rakenteen muutos, joka johtaa kiteytymisasteen ja lamellien paksuuden kasvuun sekä kiderakenteen täydellistymiseen. Jälkikiteytymisen (kylmäkiteytymisen) aikana olemassa olevien kiderakenteiden ja amorfisten alueiden välisellä siirtymävyöhykkeellä kasvaa uusia järjestäytyneitä rakenteita (kiteisiä). Nämä uudet kiteet voidaan erottaa olemassa olevista kiteistä niiden alhaisemman sulamislämpötilan perusteella (ks. kuva 1).

Molekyylien tiheämpi pakkautuminen voi aiheuttaa kutistumista tai vääristymistä ja halkeamien muodostumista muovi- tai kumiosassa.

Jälkikiteytyminen on fysikaalinen vanhenemisprosessi siinä merkityksessä kuin siihen viitataan DIN 50035:ssä.

Fysikaaliset vanhenemisprosessit ovat aina seurausta termodynaamisesti epästabiileista tiloista (jäännösjännitys, orientaatiot, epätäydellinen kiderakenne), jotka johtuvat käsittelyn aikana vallitsevista jäähdytysolosuhteista.

Tällaiset olosuhteet aiheuttavat sen, että muovit jähmettyvät alijäähtyneessä sulassa, jolloin syntyvä rakenne ei ole tasapainossa.

Fysikaaliset vanhenemisprosessit nopeutuvat lämpötilan vaikutuksesta.

Sovellusesimerkkejä

Esimerkki jälkikiteytyksestä

Tämä lämmityskäyrä osoittaa PET:n (polyeteenitereftalaatti) lasittumisen, jälkikiteytymisen ja sulamisen.

Mittari: DSC 214 Polyma

Testausolosuhteet:

• Lämpötila-alue 0°C - 290°C typen alla: 40 ml, 60 ml (P2, suojaava)
• Lämmitys-/jäähdytysnopeudet: 10 K/min
• Näytteen massa: 12 mg lävistettynä Concavus^®® upokkaissa

Esimerkki vulkaanisen kiven kiteytymisen ja sulamisen jälkeisestä sulamisesta

Luonnonmateriaalien, kuten kivien, kemiallista koostumusta on vaikea analysoida. Tällaiset materiaalit ovat yleensä erilaisten oksidien, sulfaattien tai karbonaattien seoksia. Tuliperäinen kivi on yleensä jähmettynyt sulasta magmasta ja sisältää pääasiassa erilaisia oksideja.

Kuvassa 3 esitetään esimerkki tällaisesta materiaalista tehdystä mittauksesta DSC 404 F1 -laitteella. Voidaan selvästi nähdä, että se on jähmettynyt lähes täysin amorfiseksi.
Lasittuminen tapahtui 623 °C:n ja 655 °C:n välillä.
Jälkikiteytyminen ja Sulamislämpötilat ja lämpöarvotAineen fuusioentalpia, joka tunnetaan myös latenttina lämpönä, on mitta, jolla mitataan energiapanosta, yleensä lämpöä, joka tarvitaan aineen muuttamiseksi kiinteästä olomuodosta nestemäiseksi. Aineen sulamispiste on lämpötila, jossa aine vaihtaa olomuotoaan kiinteästä olomuodosta (kiteinen) nestemäiseksi olomuodoksi (isotrooppinen sula).sulaminen havaittiin 884 °C:ssa ja 1111 °C:ssa (huippulämpötila).

Kiteytymisen aikana vapautunut lämpö oli verrattavissa sulamislämpöön, mikä osoittaa, että tämä seos on erittäin amorfinen.

Testiolosuhteet:

• Lämpötila-alue: RT-1250 °C typen alaisena
• Lämmitysnopeus: 10 K/min