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玻璃化温度英文解释翻译、玻璃化温度的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 glass state temperature

分词翻译:

玻璃化的英语翻译:

vitrification
【机】 vitrification

温度的英语翻译:

temperature
【化】 temperature
【医】 T; temperature

专业解析

玻璃化温度(Glass Transition Temperature,简称Tg)是高分子材料科学中的重要概念,指非晶态聚合物从脆性玻璃态转变为黏弹性高弹态时的临界温度。该温度下,聚合物链段运动被“冻结”,材料力学性能发生显著变化,例如弹性模量下降3-4个数量级。

从物理机制分析,Tg本质上是分子链段获得足够动能、开始协同运动的温度阈值。低于Tg时,材料呈现刚性特征;高于Tg时,分子链段可进行局部重排,表现出橡胶弹性。这一特性在塑料、橡胶制品的设计中具有决定性作用,例如聚苯乙烯(PS)的Tg约100℃使其适合制作一次性餐具,而硅橡胶的Tg低至-120℃则适用于极端低温环境。

权威研究显示,Tg受多种因素影响:

  1. 分子链柔顺性:主链含苯环的聚碳酸酯(PC)Tg达150℃,而柔性链的聚乙烯(PE)Tg为-125℃
  2. 增塑剂含量:添加30%邻苯二甲酸酯可使PVC的Tg从81℃降至-20℃
  3. 交联密度:高度交联的环氧树脂Tg可达200℃以上

该参数可通过差示扫描量热法(DSC)和动态力学分析(DMA)精确测定,国际标准化组织(ISO 11357-2)和美国材料试验协会(ASTM E1356)均制定了相关检测标准。

网络扩展解释

玻璃化温度(Glass Transition Temperature,Tg)是材料科学和高分子物理中的重要概念,指非晶态材料(如聚合物)从玻璃态转变为高弹态(或反向转变)的临界温度。以下是综合多来源的详细解释:


定义与核心特性

  1. 基本概念
    玻璃化温度是材料内部分子链段开始运动或冻结的温度。在Tg以下,材料呈玻璃态,分子链段运动受限,表现为硬而脆的特性;在Tg以上,材料进入高弹态,分子链段可局部运动,表现出弹性(如橡胶)。

  2. 物理性质变化
    达到Tg时,材料的模量、形变、体积、比热等物理性质发生突变。例如,聚合物从刚性塑料变为弹性体,膨胀系数和导热系数也会显著变化。


影响因素

  1. 化学组成
    材料中成分比例直接影响Tg。例如,二硅酸锂玻璃陶瓷中,SiO₂含量越高,Tg越高;Li₂O含量增加则降低Tg。

  2. 分子结构

    • 链柔顺性:分子链越柔顺(如橡胶),Tg越低;刚性链(如聚苯乙烯)Tg较高。
    • 分子间作用力:氢键、极性基团等增强分子间作用力,会提高Tg。
  3. 添加剂与加工条件
    增塑剂可降低Tg,而交联剂或填充剂可能提高Tg。熔融温度和冷却速率也会影响非晶态结构的形成,从而改变Tg。


应用意义

  1. 材料选择依据

    • 塑料的最高使用温度通常不超过Tg(如聚氯乙烯Tg为80℃),否则会软化。
    • 橡胶的最低使用温度需高于Tg,否则会变脆。
  2. 工艺控制
    在注塑、纤维加工等过程中,需根据Tg调整温度,确保材料处于合适的状态(如粘流态便于成型)。


补充说明

如需更深入的技术细节或具体材料的Tg数据,可参考热分析实验手册或高分子物理教材。

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