Vad är Glass Transition?

Polymerer som inte är strukturerade som kristaller på molekylnivå ändrar tillstånd med temperaturen annorlunda än kristallina ämnen. Glasövergångstemperaturen är den punkt vid vilken polymeren genomgår en tillståndsförändring. Material över denna temperatur är i allmänhet mer flexibla, och de i kallare temperaturer är ömtåliga eftersom molekylerna inte kan böjas eller lätt flytta till olika platser. Glasövergång ses endast i fasta ämnen som inte har molekyler ordnade i kristaller; dessa kallas amorfa och inkluderar glas, geler och tunna filmer.

Beroende på materialet inträffar glasövergångspunkten vid en annan temperatur, vilket är relaterat till dess värmekapacitet. Vissa material som gummi har både kristallina och amorfa molekyler. Temperaturerna för varje objekt i ett objekt kan vara olika. Kristallbaserade strukturer smälter vid en viss temperatur, men strukturer med båda typerna av molekyler tenderar att flyta över långa tidsperioder. Amorfa komponenter kan vara starka vid en temperatur, medan kristallina molekyler kan vara i ett smält tillstånd om de redan har genomgått fasövergång.

Glasövergången skiljer sig från faktisk smältning, eftersom det inte finns någon latent värme för att absorbera temperaturökningar. Till skillnad från ett smältande ämne kommer en övergångspolymer att fortsätta att värmas upp när övergångstemperaturen passeras. Värmekapaciteten hos polymeren ökar ändå, så processen den genomgår kallas en andra ordningens övergång. Kristallina strukturer absorberar istället värme och ökar inte i temperatur medan de smälter.

Om det skulle böjas fysiskt, skulle ett föremål böjas som en bit gummi när det är under glasövergångspunkten. Det kan också förbli fast om molekylbindningarna är starka nog att motstå kraften. Föremål med molekyler som inte är lika starka kommer att gå sönder eller splittras under glasövergångstemperaturen. Instrumentbrädor för bilar av plast liksom bleknar av plast reagerar ofta på liknande sätt vid temperaturförändringar.

Amorfa material kräver en viss mängd värmeenergi för att ändra sin molekylära struktur. Glasövergången är beroende av den energi som behövs för att ändra tillståndet hos ett visst material. Fenomenet skiljer sig från smältning också för att det inte är lika uppenbart. Material visar ofta inte de associerade egenskaperna efter glasövergång om inte en kraft appliceras på dem. Smältning är dock visuellt uppenbar och har en mer dramatisk effekt, som när en kristallin isbit smälter till vatten som flyter lätt över en yta.