نوشته ها در دسته بندی: رویدادها

🔬 تعریف Tg در تست DSC

Tg دمایی است که در آن پلیمر از حالت شیشه‌ای سخت به حالت لاستیکی نرم تغییر فاز می‌دهد. این فرآیند همراه با تغییر در ظرفیت گرمایی (Cp) ماده است، اما برخلاف ذوب یا تبلور، تغییر فازی آشکاری (مثل پیک اندوترم یا اگزوترم) ندارد.

📉 چگونه Tg را در نمودار DSC پیدا کنیم؟

1. نمودار DSC چیست؟
   نمودار DSC معمولاً انرژی (Heat Flow) را برحسب دمای نمونه نمایش می‌دهد.

2. محل Tg روی نمودار
   در Tg، معمولاً یک تغییر ناگهانی در شیب خط پایه دیده می‌شود که نشان‌دهنده تغییر ظرفیت گرمایی (Cp) است.

3. روش تعیین Tg:
   سه روش متداول وجود دارد:

   ✅ روش خط مماس (Tangent Method) — رایج‌ترین روش

   • یک خط به بخش پایدار قبل از Tg (خط پایه اول) و یک خط به بخش پایدار بعد از Tg (خط پایه دوم) رسم می‌شود.

   • سپس یک خط مماس به بخش انحنا (transition) رسم می‌شود.

   • نقطه تقاطع خط مماس با خط پایه اول (قبل از تغییر) به عنوان Tg در نظر گرفته می‌شود.

   ✅ روش میانگین انتقال (Midpoint)

   • میانگین دمایی بین شروع و پایان تغییر در Cp در نظر گرفته می‌شود.

   • بیشتر برای کاربردهای تحقیقاتی یا مقایسه‌ای استفاده می‌شود.

   ✅ روش انحراف آغازین (Onset)

   • اولین نقطه‌ای که منحنی شروع به انحراف از خط پایه قبل از تغییر می‌کند.

   • کمتر استفاده می‌شود ولی در برخی استانداردها کاربرد دارد.

🎯 نکات مهم:

• Tg معمولاً یک انحنا است نه یک پیک. پس به‌صورت تغییر در شیب نمودار ظاهر می‌شود، نه یک قله.

• دمای اسکن (سرعت گرمادهی، مثلاً 10°C/min) روی محل مشاهده‌شده‌ی Tg تأثیر می‌گذارد.

• Tg فقط برای پلیمرهای آمورف یا بخش آمورف پلیمرهای نیمه‌بلورین قابل مشاهده است.

📌 مثال:

اگر نمودار DSC از دمای 20 تا 200 درجه سانتی‌گراد رسم شده و در حدود دمای 110°C تغییر شیب مشاهده شود، با استفاده از روش مماس:

• خط پایه قبل از تغییر را تا ناحیه انتقال امتداد دهید.

• خط مماس به انحنا رسم کنید.

• نقطه‌ی تقاطع: Tg ≈ 110°C