结晶度是指固体的结构顺序的程度。在晶体中,原子或分子的排列是一致和重复的。许多材料,如微晶玻璃和一些聚合物,可以用这种方法制备成结晶区和非晶区混合物。
然而,即使是完全结晶的材料,其结构的完美程度也会有所不同。
例如,大多数金属合金是结晶的,但通常由许多独立的结晶区(晶粒或晶体)组成。
在由晶界分开的不同方向上,它们也包含其他晶体缺陷,如位错。这降低了结构的完美程度。
最完美的晶体是为半导体电子学生产的大单晶硅球(即它们没有晶界);它们几乎没有位错,而且有精确控制的缺陷原子浓度。
结晶在一些热塑性塑料中可以观察到大量的聚合物。当熔体凝固时,聚合物中的分子链发生部分排列。基于结晶核,分子链折叠在一起,形成有序区域,称为片层。
塑料的性能受到塑料的硫化程度的显著影响结晶。结晶程度越高,铸模件越硬越强,但也越脆。
结晶的程度受化学结构和热历史的影响,例如在加工过程或热处理后的冷却条件。
对于结晶度的测定,K是测定的熔化焓∆H量为完全结晶材料的文献值∆Hlit。
H K =∆量/ H∆点燃
热历史:a的第1条加热曲线显示热历史或机械历史DSC测量。第二条加热曲线用于确定材料在给定动态条件下的性能。
结晶度对硬度、密度、透明度和扩散有显著影响。
然而,其性质不仅取决于结晶度,还取决于结构单元的大小或分子取向。
低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的熔融行为如图1所示。
峰值温度有助于识别聚合物和聚合物混合物。
峰值面积代表熔化焓。
根据实验得到的这些值,可以用该标准来确定结晶度普罗透斯评估软件。
100%结晶聚乙烯的熔融焓为293 J/g, PP为207 J/g。计算得出LDPE的结晶度为46.5%,HDPE为74.2%,PP为48.8%。
PET结晶度K的计算如下图2所示。
此时,熔体的焓面积∆hm,这里的42.83 J/g,从结晶后的焓面积∆hc,这里的40.29 J/g中减去,并除以文献值140 J/g。
这导致了一定程度的结晶,K为1.8%的PET。
应用注释