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转变温度 发布于:

转变温度即临界温度。聚合物材料有两类转变温度,即结晶熔融温度Tm和玻璃化转变温度Tg

聚合物究竟出现两种热转变或仅一种,取决于其形态。晶态聚合物冷却结晶时的温度称为Tm。非晶态聚合物冷却至链的蠕动运动停止时的温度为Tg。完全非晶态的聚合物只出现Tg。半晶态聚合物兼有结晶熔融温度和玻璃化转变温度。导体由普通状态向超导状态转变时的温度。转变温度也称 临界温度。

用Tc表示, 铅的转变温度是Tc=7.0k

水银的转变温度是Tc=4.2k

铝的转变温度是Tc=1.2k

镉的转变温度是Tc=0.6k

玻璃化转变是指无定形或半结晶的聚合物材料中的无定形区域在降温过程中从橡胶态或高弹态转变为玻璃态的一种可逆变化。在橡胶态/高弹态时,分子能发生相对移动(即分子重排),在玻璃态,分子重排被冻结。玻璃化转变可分为两类,一类是传统的玻璃化温度,可由传统的DSC/DTA, TMA技术获得,受冷却速率的影响;另一类是所谓动态玻璃化转变,由调制DSC/DMA或DEA技术获得,制约于频率。动态玻璃化转变温度总是高于玻璃化转变温度 。

橡胶态/高弹态下,因为分子重排需要比玻璃态下更多的空间,利用材料在前后膨胀系数发生了变化,可以通过热机械分析法(TMA)测量玻璃化转变温度。相对于比热变化效应,体积变化的效应要灵敏的多。在TMA曲线上是某温度区域内,形变发生较强烈的变化,表现为一个弧线,该弧线前后切线的交叉点(ONSET温度),指定为Tg

TMA仪器测试参数:惰气气氛,流量50mL/min,Expansion模式下,样品是直径为3mm的圆柱状或3mm见方的块状,一般厚度为0. 5-3mm,两个底面保证光滑平行。升温速率一般为3℃/min,起始温度一般设置为至少低于预测玻璃化温度15℃,终止温度一般高于预测温度20℃,将样品装好之后,把炉温调整至所设开始温度,再将探头以0-5mn的力加载于样品,保持15min后线性升温,如果由于热历史的影响TMA曲线有变形,将探头及所加的力移走,使炉温降至开始温度后重新进行第二次测试可以得到正常平滑的曲线 。

1986年上半年,科学家发现了许多纯金属及合金都具有超导现象,但是临界温度的最高仅为23k,由于获得这样的低温需要复杂的设备,所以超导现象很难在技术中应用。于是人们便去寻找高温超导材料。(人们把氧化物超导体称为高温超导体)。

1986年7月,有人发现一种新的合成材料镧钡铜氧化物,其超导转变温度为35k 。

1987年2月,美国休斯敦大学研究小组和中国科学院研究所的研究小组几乎同时获得了钇钡铜氧化物超导体,其转变温度提高到90k。

至1992年,已经开发出70多种超导氧化物,将超导转变温度提高到125k。

但是,125k的转变温度对于实际应用来说,还是太低了 ,超导理论研究也远不够成熟,可前景广阔 。


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