Таблица тангенсов, полная таблица значений тангенсов для студентов
Содержание:
- Таблица тангенсов 0° — 180°
- Таблица тангенсов 180° — 360°
Тангенс — равен отношению синуса к косинусу (tg(x) = Sin(x)/Cos(x)), тоесть таблицу тангенсов можно получить просто поделив значения из таблицы синусов на значения из таблицы косинусов. Таблица тангенсов применяется не часто, но так как из всех таблиц тригонометрических функций значения таблицы тангенсов получить сложнее всего, то эти значения как минимум надо иметь по близости. Для лучшего понимания тригонометрии советуем изучить тригонометрические формулы. Пользуйтесь таблицей тангенсов на здоровье.
Таблица тангенсов 0° — 180°
|
|
|
0875
5543
327
3315
1446
5399
6745
1944Таблица тангенсов 180° — 360°
|
|
|
1763
6003
3138
0108
3764
6009
1405236
проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности
Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!
Тангенс и котангенс
Главная / i / t
Тангенс
Такие тригонометрические функции как тангенс и котангенс используется реже чем синус и косинус, но понимать, что они из себя представляют все же необходимо. Точное школьное определение гласит:
Тангенсом острого угла прямоугольного треугольника называется отношение противолежащего катета к прилежащему
Легче это будет понять на примере.
Попробуем приблизительно вычислить тангенс 30-ти градусов. Для этого нам нужно начерить прямоугольный треугольник (т.е. такой треугольник, в котором один угол будет 90°), пусть прямым углом будет угол C. В нашем треугольнике АВС угол А=30°, сторона ВС=5,8 см (катет противолежащий углу А), а сторона АС=10 см (катет прилежащий углу А).
Тангенс угла А получится, если длину стороны, противолежащей углу А, разделить на длину стороны, прилежащей углу А. То есть, если 5,8 разделить на 10. После деления 5,8 на 10, получим 0.58, приблизительно это число и есть тангенс угла 30°. Таким образом tg 30° ≈ 0,58. Разумеется, так тангенс никто не считает, но подобныое объяснение очень наглядно. Точное значение tg 30° таким способом определить не удастся, потому что невозможно абсолютно точно измерить катеты или начертить идеально правильный прямоугольный треугольник. На самом деле точные значения тангенса углов 30°, 45°, 60° придется просто запомнить, а тангенсы других углов от 0° до 90° для решения школьных задачь просто никогда не понадобятся.
Таблица с точными значениями тангенса и котангенса этих углов будет дана ниже.
Найдем tg 45° сначала через прямоугольный треугольник, а затем проверим полученный результат на калькуляторе. Начертим прямоугольный треугольник с углом 45°,измерим в нем катеты и разделим длину катета BC, противолежащего углу 45° на длину катета AC, прилежащего углу 45°, т.е. разделим 10 на 10 — получим 1, значит tg 45°=1.
Более точное (но все же обычно только приближенное) значение тангенса можно найти с помощью калькулятора. Посмотрим согласится ли с нами калькулятор.
В этот раз нам удалось абсолютно точно определить tg 45° и калькулятор также выдал абсолютно правильное значение tg 45°. Посмотрим удастся ли это нам и калькулятору в следующий раз.
Таким же способом определим tg 60° сначала с помощью прямоугольного треугольника.
Результаты наших вычислений и калькулятора близки, но не точны, на самом деле абсолютно точное значение tg 60° равно (квадратному корню из трех), это число невозможно написать абсолютно точно, потому что цифры после запятой в этом числе будут идти до бесконечности.
Можно только приближаться точному результату, добавляя цифры, но это все равно будет приближенное (хоть и очень похожее на истинное) значение tg 60°
Котангенс
Котангенс не меньше похож на тангенс, чем синус на косинус, между ними тоже наблюдается некая симетрия:
Котангенсом острого угла прямоугольного треугольника называется отношение прилежащего катета к противолежащему
Котангенс отличается от тангенса тем, что делить надо наоборот — прилежащую углу А сторону AC на противолежащую BC. Получается, что, например, котангенс 30° равен 17,3 деленому на 10, и таким образом котангенс 30° будет приблизительно равен 1,73.
Пример приближенного определения котангенса 45° изображен на следующем рисунке.
Должно быть совершенно очевидно, что tg 45° и сtg 45° оба равны единице, т.к. если противолежащий катет при делении на прилежащий равен единице, то и прилежащий катет при делении на противолежащий будет равен единице.
Котангенс на столько похож на тангенс, что его даже никогда нет на калькуляторе. Чтобы вычислить ctg 45° на калькуляторе надо единицу разделить на tg 45°.
Аналогичным способом приближенно вычисляем ctg 60°.
Все нужные точные значения тангенса и котангенса, которые надо знать, заключим в таблицу.
Этого достаточно, чтобы понять, что представляет из себя значение этих четырех тригонометрических функций для углов меньших 90°. В 10-11 классах понадобится умение быстро определять эти значения и для углов больше 90°, и для углов меньше нуля, да и измерять углы уже будут не в удобных градусах, а в радианах. Есть простой способ научиться этому, если, конечно, нет желания зубрить эту таблицу и еще очень многое другое.
Температура стеклования (Tg) пластмасс
- Что такое температура стеклования (Tg)?
- В каких единицах измеряется температура стеклования?
- Полимеры какого типа подвергаются стеклованию?
- Каковы примеры полимеров с высокой или низкой Tg?
- В чем разница между Tg и Tm?
- Почему важно определять Tg полимеров?
- Какие факторы влияют на Tg?
- Какими методами можно определить Tg?
- Каковы значения стеклования некоторых пластиков?
Что такое температура стеклования (Tg)?
Температура стеклования (Tg) относится к аморфным полимерам.
При этой температуре полимеры переходят из стеклообразного состояния в каучукоподобное. Tg является важной характеристикой поведения полимера. Он знаменует собой область резкого изменения физико-механических свойств.
- Ниже Tg : Из-за отсутствия подвижности полимеры твердые и хрупкие, как стекло.
- Выше Tg : Из-за некоторой подвижности полимеры мягкие и гибкие, как резина.
Кривая температуры стеклования, показывающая переход полимера
Каковы единицы измерения температуры стеклования?
Единицы температуры стеклования:
- Градусы Цельсия (°C)
- градуса по Фаренгейту (°F)
- Кельвин (К)
Величина зависит от подвижности полимерной цепи. Tg для большинства синтетических полимеров составляет от 170 до 500 К.
Полимеры какого типа подвергаются стеклованию?
Полимеры состоят из длинных цепочек молекул.
Tg зависит от химической структуры полимера, определяемой его кристалличностью. Они могут быть аморфными, кристаллическими или полукристаллическими.
Аморфные полимеры
Аморфные полимеры имеют случайную молекулярную структуру. При Tg они приобретают свойства стеклообразного состояния, такие как хрупкость, жесткость и жесткость (при охлаждении). Они имеют более низкую Tg, чем полукристаллические полимеры. Это связано с тем, что их полимерные цепи физически запутаны и имеют промежутки между ними или на концах цепи. Это пространство известно как свободный объем, который помогает полимерным цепям двигаться при низких температурах. Чем выше свободный объем, тем ниже температура стеклования.
У них нет резкой температуры плавления. При повышении температуры аморфный материал размягчается. Эти материалы более чувствительны к разрушению под напряжением из-за присутствия углеводородов. Примерами аморфных полимеров являются ПК, ПММА, ПВХ, АБС и GPPS.
Кристаллические полимеры
Кристаллические полимеры имеют высокоупорядоченную молекулярную структуру. Они не размягчаются при повышении температуры, а имеют определенную и узкую точку плавления (Tm). Эта температура плавления обычно выше верхнего диапазона аморфных термопластов. Примеры кристаллических полимеров включают полиолефины, PEEK, PET, POM и т. д.
Полукристаллические полимеры
Полукристаллические полимеры имеют комбинацию случайной и упорядоченной структур. Эти упорядоченные структуры представляют собой кристаллы, которые ограничивают движение полимерных цепей, что приводит к более высокой Tg.
Примечание: Tg является свойством аморфных полимеров и аморфной части полукристаллического твердого вещества.
Каковы примеры полимеров с высокой или низкой Tg?
Полимеры с высокой Tg
Некоторые полимеры используются ниже их Tg (в стеклообразном состоянии), например:
- Полистирол
- Поли(метилметакрилат)
Эти полимеры твердые и хрупкие.
Их Tg выше комнатной температуры. Узнайте больше о температуре хрупкого перехода »
Полимеры с низкой Tg
Некоторые полимеры используются выше их Tg (в каучукоподобном состоянии), например, каучуковые эластомеры, такие как:
- Полиизопрен
- Полиизобутилен
Они мягкие и гибкие по своей природе. Их Tg меньше, чем при комнатной температуре.
В чем разница между Tg и Tm?
На молекулярном уровне цепи в аморфных областях полимера получают достаточную тепловую энергию, чтобы начать скользить относительно друг друга с заметной скоростью. Температура, при которой происходит все движение цепи, называется точкой плавления. Это больше, чем Tg.
- Стеклование — это свойство аморфной области, а плавление — свойство кристаллической области.
- Ниже Tg существует неупорядоченное аморфное твердое тело, в котором цепное движение заморожено, а молекулы начинают колебаться выше Tg.
Чем более неподвижна цепь, тем выше значение Tg. - В то время как ниже Tm это упорядоченное кристаллическое твердое тело, которое становится неупорядоченным расплавом выше Tm.
Чем более неподвижна цепь, тем выше значение Tg.Рабочая температура полимеров определяется температурами перехода.
График зависимости нагрева от температуры для кристаллического полимера (L) и аморфного полимера (R)
(Источник: PSLC)
Почему важно определять Tg полимеров?
Температура стеклования является важным свойством, используемым для изменения физических свойств полимеров.
- Повышение Tg улучшает характер обработки, растворимость и воспроизводимость при растворении твердых веществ.
- Изменения физических свойств, таких как твердость и эластичность.
- Изменения объема, относительное удлинение до разрыва и модуль Юнга твердых тел.
- Используется для контроля качества, исследований и разработок.
Какие факторы влияют на Tg?
Химическая структура
| Молекулярная масса | В полимерах с прямой цепью увеличение молекулярной массы снижает концентрацию на концах цепи. Это приводит к уменьшению свободного объема в области концевой группы и увеличению Tg. |
| Молекулярная структура | Введение громоздкой негибкой боковой группы увеличивает Tg материала из-за снижения подвижности. |
| Химическая сшивка | Увеличение сшивания снижает подвижность полимера. Это приводит к уменьшению свободного объема и увеличению Tg. |
| Полярные группы | Присутствие полярных групп увеличивает межмолекулярные силы, межцепочечное притяжение и сцепление. Это приводит к уменьшению свободного объема, что приводит к увеличению Tg. |
Добавление пластификаторов
Пластификаторы увеличивают свободный объем между полимерными цепями, раздвигая их.
Полимерные цепи скользят относительно друг друга при более низких температурах, что приводит к снижению Tg.
Содержание воды или влаги
Увеличение содержания влаги приводит к образованию водородных связей между полимерными цепями. Эти связи увеличивают расстояние между цепными структурами. Это приводит к увеличению свободного объема и снижению Tg.
Влияние энтропии и энтальпии
Значение энтропии высокое для аморфного материала и низкое для кристаллического материала. Если энтропия высока, то Tg также высока.
Давление и свободный объем
Увеличение давления окружающей среды приводит к уменьшению свободного объема и, в конечном итоге, к повышению Tg.
Другие факторы, влияющие на Tg
Другие факторы оказывают значительное влияние на температуру стеклования полимеров. К ним относятся:
- Ответвления,
- Длина алкильной цепи,
- Связь взаимодействия,
- Гибкость полимерной цепи,
- Толщина пленки и т. д.
д.Какие существуют методы определения Tg?
ДСК, ДТА и ДМА на сегодняшний день являются наиболее распространенными методами, используемыми для измерения температуры стеклования.
Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)
Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) представляет собой термоаналитический метод с использованием дифференциального сканирующего калориметра. Он отслеживает разницу теплового потока между образцом и эталоном в зависимости от времени или температуры. Он также программирует изменение температуры образца в заданной атмосфере.
ДСК определяет термические свойства полимера. Это относится к аморфным участкам полимеров, которые являются стабильными. Эти материалы не подвергаются разложению или сублимации в области стеклования.
Измерение температуры стеклования различных полимеров с помощью ДСК
(Источник: Mettler-Toledo Analytical)
Стандарты испытаний, используемые для определения температуры стеклования смол с помощью ДСК, включают:
- ASTM E1356-08 (2014) — Стандартный метод испытаний для определения температуры стеклования с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии
- ASTM D3418-15 – Стандартный метод определения температуры перехода, энтальпии плавления и кристаллизации полимеров методом дифференциальной сканирующей калориметрии
- ASTM D6604-00(2017) – Стандартная практика определения температуры стеклования углеводородных смол методом дифференциальной сканирующей калориметрии
- ISO 11357-1:2016 – Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)
- Часть 1 : Общие принципы
- Часть 2 : Определение температуры стеклования и высоты ступеньки
Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)Дифференциальный термический анализ (ДТА)
Дифференциальный термический анализ (ДТА) — популярный метод термического анализа. Он часто используется для измерения Tg материала. Этот метод тестирования аналогичен дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). В методике используется инертный эталонный материал.
- Исследуемый материал в ДТА подвергается различным циклам нагрева и охлаждения (термическим).
- Определяет разницу температур между эталоном и образцом. Он поддерживает одинаковую температуру на протяжении всех циклов нагрева для эталона и образца. Это гарантирует, что среда тестирования является единообразной.
Принципы измерения DTA (Источник: Hitachi High-Tech Corporation)
, где на графике (a) показано изменение температуры печи, эталона и образца в зависимости от времени
График (b) показывает разницу температур (ΔT) в зависимости от времени, определенную с помощью дифференциальной термопары
Стандарты испытаний, используемые для определения температуры стеклования смол с помощью ДТА, включают:
- ASTM E794-06(2018) – Стандартный метод определения температуры плавления и кристаллизации с помощью термического анализа
Динамический механический анализ (DMA)
Динамический механический анализ (DMA) использует динамический механический анализатор для измерения жесткости материалов в зависимости от температуры, влажности, среды растворения или частоты.
Типовой график анализа методом прямого доступа к памяти
В этом методе к образцу прикладывается механическое напряжение, и результирующая деформация измеряется прибором. Эти параметры используются для оценки стеклования, степени кристалличности и жесткости образца.
Стандарты испытаний, используемые для определения температуры стеклования смол с помощью DMA, включают:
- ASTM E1640-13 – Стандартный метод испытаний для определения температуры стеклования с помощью динамического механического анализа
Несколько других методов определения Tg включают:
- Измерение удельной теплоемкости
- Термомеханический анализ
- Измерение теплового расширения
- Измерение микротеплообмена
- Изотермическая сжимаемость
- Определение теплоемкости
Вдохновитесь: узнайте, как объединять данные нескольких инструментов ДСК, ТГА, ДМА, ИК-Фурье для оптимального анализа материалов
Каковы значения температуры стеклования некоторых пластиков?
Нажмите, чтобы найти полимер, который вы ищете:
A-C |
Э-М |
ПА-ПК |
ПЭ-ПЛ |
ПМ-ПП |
PS-X
| Название полимера | Минимальное значение (°C) | Максимальное значение (°C) |
| АБС-акрилонитрил-бутадиен-стирол | 90,0 | 102. 0 |
| Огнестойкий АБС-пластик | 105,0 | 115,0 |
| Высокотемпературный АБС-пластик | 105.0 | 115,0 |
| Ударопрочный АБС-пластик | 95,0 | 110,0 |
| Аморфный TPI, среднетемпературный, прозрачный | 247,0 | 247,0 |
| Аморфный TPI, среднетемпературный, прозрачный (одобрен для контакта с пищевыми продуктами) | 247,0 | 247,0 |
| Аморфный TPI, среднетемпературный, прозрачный (класс выпуска для пресс-форм) | 247,0 | 247,0 |
| Аморфный ТПИ, среднетемпературный, прозрачный (порошок) | 247,0 | 247,0 |
| CA — Ацетат целлюлозы | 100,0 | 130,0 |
| CAB — Бутират ацетата целлюлозы | 80,0 | 120,0 |
| Перламутровые пленки на основе диацетата целлюлозы | 120,0 | 120,0 |
| Глянцевая пленка на основе диацетата целлюлозы | 120,0 | 120,0 |
| Пленки Integuard на основе диацетата целлюлозы | 113. 0 | 113.0 |
| Матовая пленка из диацетата целлюлозы | 120,0 | 120,0 |
| Пленка из диацетата целлюлозы для окон (пищевая) | 120,0 | 120,0 |
| Металлизированная пленка диацетат целлюлозы-Clareflect | 120,0 | 120,0 |
| Пленки, окрашенные диацетатом целлюлозы | 120,0 | 120,0 |
| Огнезащитная пленка из диацетата целлюлозы | 162,0 | 162,0 |
| Высокоскользящая пленка из диацетата целлюлозы | 120,0 | 120,0 |
| Пленки из диацетата целлюлозы и полутона | 120,0 | 120,0 |
| CP — пропионат целлюлозы | 80,0 | 120,0 |
| COC — Циклический олефиновый сополимер | 136,0 | 180,0 |
| ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид | 100,0 | 110,0 |
| EVOH — этиленвиниловый спирт | 15,0 | 70,0 |
| HDPE — полиэтилен высокой плотности | -110,0 | -110,0 |
| HIPS — ударопрочный полистирол | 88. 0 | 92.0 |
| Огнестойкий материал HIPS V0 | 90,0 | 90,0 |
| LCP Армированный стекловолокном | 120,0 | 120,0 |
| LCP С минеральным наполнением | 120,0 | 120,0 |
| LDPE – полиэтилен низкой плотности | -110,0 | -110,0 |
| LLDPE — линейный полиэтилен низкой плотности | -110,0 | -110,0 |
| PA 11 — (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном | 35,0 | 45,0 |
| PA 11, токопроводящий | 35,0 | 45,0 |
| PA 11, гибкий | 35,0 | 45,0 |
| Полиамид 11, жесткий | 35,0 | 45,0 |
| PA 12 (полиамид 12), токопроводящий | 35,0 | 45,0 |
| PA 12, армированный волокном | 35,0 | 45,0 |
| PA 12, гибкий | 35,0 | 45,0 |
| PA 12, стеклонаполненный | 35,0 | 45,0 |
| Полиамид 12, жесткий | 35,0 | 45,0 |
| PA 46, 30 % стекловолокно | 75,0 | 77,0 |
| ПА 6 — Полиамид 6 | 60,0 | 60,0 |
| ПА 66 — Полиамид 6-6 | 55,0 | 58. 0 |
| PA 66, 30% стекловолокно | 50,0 | 60,0 |
| PA 66, 30% минеральный наполнитель | 50,0 | 60,0 |
| PA 66, ударопрочный, 15-30% стекловолокна | 50,0 | 60,0 |
| Полуароматический полиамид | 115,0 | 170,0 |
| ПАИ — полиамид-имид | 275,0 | 275,0 |
| PAI, 30% стекловолокно | 275,0 | 275,0 |
| PAI, низкое трение | 275,0 | 275,0 |
| ПАР — Полиарилат | 190,0 | 190,0 |
| ПБТ – полибутилентерефталат | 55,0 | 65,0 |
| ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокна | 150,0 | 150,0 |
| ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое | 150,0 | 150,0 |
| Поликарбонат, высокотемпературный | 160,0 | 200,0 |
| ПКЛ — поликапролактон | -60,0 | -60,0 |
| ПЭ – полиэтилен 30% стекловолокна | -110,0 | -110,0 |
| PEEK — полиэфирэфиркетон | 140,0 | 145,0 |
| PEEK 30% Армированный углеродным волокном | 140,0 | 143,0 |
| PEEK 30% Армированный стекловолокном | 143,0 | 143,0 |
| ПЭИ, наполненный минералами | 215. 0 | 215.0 |
| ПЭИ, 30% армированный стекловолокном | 215.0 | 215.0 |
| ПЭИ, наполненный минералами | 215.0 | 215.0 |
| ПЭСУ — Полиэфирсульфон | 210.0 | 230,0 |
| PESU 10-30% стекловолокно | 210.0 | 230,0 |
| ПЭТ – полиэтилентерефталат | 73,0 | 78.0 |
| ПЭТ, 30% армированный стекловолокном | 56.0 | 56.0 |
| PETG – полиэтилентерефталатгликоль | 79.0 | 80,0 |
| ПФА — перфторалкокси | 90,0 | 90,0 |
| PGA — Полигликолиды | 35,0 | 40,0 |
| PHB-V (5% валерат) — поли(гидроксибутират-ковалерат) | 3.0 | 5.0 |
| ПИ — Полиимид | 250,0 | 340,0 |
| PLA, прядение из расплава волокна | 55,0 | 65,0 |
| PLA, термосвариваемый слой | 52. 0 | 58.0 |
| ПЛА, Литье под давлением | 55,0 | 60,0 |
| ПЛА, спанбонд | 55,0 | 60,0 |
| PLA, бутылки, формованные выдуванием | 50,0 | 60,0 |
| ПММА — полиметилметакрилат/акрил | 90,0 | 110,0 |
| ПММА (акрил) Высокотемпературный | 100,0 | 168,0 |
| ПММА (акрил), ударопрочный | 90,0 | 110,0 |
| ПМП — Полиметилпентен | 20,0 | 30,0 |
| PMP 30% армированный стекловолокном | 20,0 | 30,0 |
| Минеральный наполнитель PMP | 20,0 | 30,0 |
| ПОМ - полиоксиметилен (ацеталь) | -60,0 | -50,0 |
| ПП — полипропилен 10-20% стекловолокна | -20,0 | -10,0 |
| ПП, 10-40% минерального наполнителя | -20,0 | -10,0 |
| ПП, наполнитель 10-40% талька | -20,0 | -10,0 |
| ПП, 30-40% армированный стекловолокном | -20,0 | -10,0 |
| ПП (полипропилен) сополимер | -20,0 | -20,0 |
| ПП (полипропилен) гомополимер | -10,0 | -10,0 |
| ПП, ударопрочный | -20,0 | -20,0 |
| СИЗ — полифениленовый эфир | 100,0 | 210. 0 |
| Средства индивидуальной защиты, 30% армированные стекловолокном | 100,0 | 150,0 |
| СИЗ, ударопрочные | 130,0 | 150,0 |
| СИЗ с минеральным наполнителем | 100,0 | 150,0 |
| ПФС — Полифениленсульфид | 88.0 | 93,0 |
| ППС, 20-30% армированный стекловолокном | 88.0 | 93,0 |
| ППС, 40% армированный стекловолокном | 88.0 | 93,0 |
| PPS, проводящий | 88.0 | 93,0 |
| ПФС, стекловолокно и минеральный наполнитель | 88.0 | 93,0 |
| PPSU — полифениленсульфон | 220,0 | 220,0 |
| PS (полистирол) 30% стекловолокно | 90,0 | 120,0 |
| PS (полистирол) Кристалл | 90,0 | 90,0 |
| PS, высокотемпературный | 90,0 | 90,0 |
| Блок питания — полисульфон | 187,0 | 190,0 |
| Блок питания, 30% армированный стекловолокном | 187,0 | 190,0 |
| Блок питания с минеральным наполнением | 187,0 | 190,0 |
| ПВХ (поливинилхлорид), 20% армированный стекловолокном | 60,0 | 100,0 |
| ПВХ, пластифицированный | -50,0 | -5,0 |
| ПВХ, пластифицированный с наполнителем | -50,0 | -5,0 |
| Жесткий ПВХ | 60,0 | 100,0 |
| ПВДХ – поливинилиденхлорид | -15,0 | -15,0 |
| ПВДФ – поливинилиденфторид | -42,0 | -25,0 |
| САН – Стирол-акрилонитрил | 100,0 | 115,0 |
| SAN, 20% армированный стекловолокном | 100,0 | 115,0 |
| SMA – стирол малеиновый ангидрид | 110,0 | 115,0 |
| SMA, 20% армированный стекловолокном | 110,0 | 115,0 |
| SMA, огнестойкий V0 | 110,0 | 115,0 |
| SRP — Самоармирующийся полифенилен | 150,0 | 168,0 |
Что такое температура стеклования?
Что означает температура стеклования (Tg)?
Температура стеклования ( Tg ) – это температура, при которой полимер превращается из пластичного материала в твердый, хрупкий материал.
Это температура, при которой углеродные цепи начинают двигаться. На этом этапе аморфная область испытывает переход от жесткого состояния к гибкому состоянию с изменением температуры на границе твердого состояния на более вязкоупругое (резинообразное). При этой температуре свободный объем, или зазор между молекулярными цепями, увеличивается в 2,5 раза.
Вязкоупругие свойства полукристаллического полимера обеспечивают гибкость, как в случае с упаковочными материалами.
Температура стеклования — это свойство аморфной части полукристаллического материала. В точке, где температура окружающей среды ниже T g , молекулы аморфных материалов остаются замороженными на месте и ведут себя как твердое стекло. Пластмассовые материалы имеют более низкую T g , хотя пластмассы с жесткой молекулярной структурой показывают более высокую Т г .
Каждый полимер с аморфной структурой имеет свою собственную уникальную температуру стеклования, которая является полезным фактором при определении того, подходит ли данный материал для гибких или жестких применений.
Рис. 1. График температуры стеклования, отображающий температуру и жесткость материала.
Corrosionpedia объясняет температуру стеклования (Tg)
Температура, при которой аморфный полимерный материал превращается в вязкую жидкость или резиноподобную форму при нагревании, называется температурой стеклования ( Тг ). Его также можно определить как температуру, при которой аморфный полимер приобретает характерные свойства стеклообразного состояния, такие как хрупкость, жесткость и жесткость при охлаждении. Эту температуру можно использовать для идентификации полимеров.
Также при ТГ изменяется подвижность основной остовной цепи. При более низких температурах молекулярное движение все еще существует, но основная цепь остывает на месте. Tg для данного пластика можно изменить путем введения пластификатора, как в случае с ПВХ.
Величина Tg сильно зависит от подвижности полимерной цепи и для большинства синтетических полимеров лежит в пределах от 170°К до 500°К (от -103°С до 227°С).
Чистые кристаллические полимеры не имеют температуры стеклования, поскольку температура стеклования применима только к аморфным полимерам. Чистые аморфные полимеры не имеют температуры плавления; они имеют только температуру стеклования. Однако многие полимеры состоят как из аморфных, так и из кристаллических структур. Это означает, что многие полимеры имеют как температуру стеклования, так и температуру плавления. Температура стеклования ниже температуры плавления.
Практическое применение температуры стеклования (T
g ) Различные температуры стеклования различных полимеров делают одни полимеры более подходящими для одних применений, чем другие. Например, резиновая шина для автомобиля мягкая и пластичная, потому что при нормальных рабочих температурах она намного выше температуры стеклования. Если бы его температура стеклования была выше его рабочей температуры, он не обладал бы гибкостью, необходимой для сцепления с дорожным покрытием.
Другие полимеры предназначены для работы при температуре ниже их температуры стеклования. Примером этого является жесткая пластиковая ручка на инструменте. Если бы пластиковая рукоятка имела температуру стеклования ниже рабочей температуры, она была бы слишком гибкой, чтобы ее можно было взять и эффективно использовать инструмент.
Факторы, влияющие на температуру стеклования
Внешние факторы, такие как влажность или уровень влажности, также могут влиять на T g . Поскольку влага имеет тенденцию медленно диффундировать через материал, она может действовать как пластификатор и вызывать достижение равновесного содержания влаги в материале в зависимости от относительной влажности при воздействии. Это приводит к снижению Т г . Материалы, используемые в офисных помещениях, в течение срока службы впитывают лишь умеренное количество влаги по сравнению с материалами, хранящимися на открытом воздухе во влажной среде. Из-за этого может быть уместна более низкая температура сушки (значительно ниже температуры отверждения) или контроль воздействия влаги.
Как проводится измерение температуры стеклования
Классический способ измерения температуры стеклования заключается в проведении серии механических испытаний в ожидаемом диапазоне температур. Несмотря на то, что существует несколько вариантов типа испытаний, стандартными являются испытания на прочность на изгиб или прочность на сдвиг. Результаты представлены в виде графика зависимости модуля изгиба или модуля сдвига от температуры. Т г указывается при значительном снижении прочности материала.
Наиболее стандартными термическими методами определения температуры перехода являются дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК), динамический механический анализ (ДМА) и термомеханический анализ (ТМА).
Практическое применение температуры стеклования
Эпоксидные покрытия широко используются для защиты трубопроводов в нефтяной и газовой промышленности. Важным соображением является выбор наилучшего состава эпоксидной смолы, который обеспечивает эффективность и устойчивую защиту от коррозии, особенно в условиях более высоких температур.