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玻璃轉換溫度

glass transition temperature

邱文英
2002年12月
力學名詞辭典

名詞解釋:  高分子物質在固態時,其結構可能為結晶狀態,也可能為無定形狀態,或者兩種狀態並存,端視高分子長鏈的結構及各鏈的總體配位而定。對於無定形高分子,當溫度極低時,分子的大型及小型鏈節的運動均被限制,稱為玻璃狀態;當溫度上升,超過某特定溫度時,小型鏈節開始運動,成為橡膠狀態,此特定溫度稱為玻璃轉換溫度(Tg),即高分子由玻璃狀態轉變成橡膠狀態的溫度。對於結晶性高分子,一般都是結晶區域與無定形區域並存,其中的無定形區域內,小型鏈節可以開始運動的溫度,同樣也稱為玻璃轉換溫度,而其結晶區域的分子因受束縛較大,需在更高的溫度時(即融點Tm),結晶結構瓦解,才有大型分子的運動。因此結晶性高分子除了可以觀察到Tg外,也能觀察到Tm;無定形高分子則只能觀察到Tg。   有許多實驗方法可以測試高分子的Tg,例如比容-溫度曲線,如圖所示。在Tg以下時,分子的大小型運動均被凍結,所以只擁有小部分自由體積;在Tg以上,自由體積逐漸增加,直到融點(對結晶性高分子而言),自由體積急劇增加,分子可以流動。   此外在Tg附近,高分子的許多物性,如折射率,彈性模數,比熱等都有明顯的變化。   

玻璃轉換溫度

glass transition temperature

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