美信檢測(cè)  失效分析實(shí)驗(yàn)室

 

對(duì)于非晶聚物，對(duì)它施加恒定的力，觀察它發(fā)生的形變與溫度的關(guān)系，通常特稱為溫度形變曲線或熱機(jī)械曲線。非晶聚物有三種力學(xué)狀態(tài)，它們是玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。在溫度較低時(shí)，材料為剛性固體狀，與玻璃相似，在外力作用下只會(huì)發(fā)生非常小的形變，此狀態(tài)即為玻璃態(tài)：當(dāng)溫度繼續(xù)升高到一定范圍后，材料的形變明顯地增加，并在隨后的一定溫度區(qū)間形變相對(duì)穩(wěn)定，此狀態(tài)即為高彈態(tài)，溫度繼續(xù)升高形變量又逐漸增大，材料逐漸變成粘性的流體，此時(shí)形變不可能恢復(fù)，此狀態(tài)即為粘流態(tài)。我們通常把玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，稱為玻璃化轉(zhuǎn)變，它所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或是玻璃化溫度。

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是高分子聚合物的特征溫度之一。以玻璃化溫度為界，高分子聚合物呈現(xiàn)不同的物理性質(zhì)：在玻璃化溫度以下，高分子材料為塑料；在玻璃化溫度以上，高分子材料為橡膠。從工程應(yīng)用角度而言，玻璃化溫度是工程塑料使用溫度的上限，是橡膠或彈性體的使用下限。 

材料在Tg前后比熱（Cp）往往會(huì)發(fā)生變化，差示掃描量熱法（DSC）可以檢測(cè)到這種熱效應(yīng)，較低溫度下較低溫度下由于分子重排的凍結(jié)導(dǎo)致較低的比熱，這種變化相對(duì)來(lái)講比較小，在等速升溫時(shí)表現(xiàn)在DSC曲線上是一個(gè)向吸熱方向的臺(tái)階。一般以臺(tái)階前后兩條外推基線分別與曲線拐點(diǎn)處切線的兩個(gè)交點(diǎn)的溫度平均值，Tmg指定為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，也可以對(duì)信號(hào)微分，取臺(tái)階范圍內(nèi)的峰值而得到。