[재료공학실험]유리전이온도

소개

clay 유전율실험입니다

목차

Ⅰ.유리전이온도란 무엇인가?
Ⅱ.유리전이온도는 측정방법
1) Mechanical Methods (비틀림 강도법)
2) Differential Scanning Calorimetry (DSC)
3) diferrential thermal analysis (DTA)
4) Volume Methods (팽창법)
5) Dielectric Constant
6) 톱니법
Ⅲ.유리전이온도는 특징
Ⅳ.유리전이온도는 어떤 것에 영향을 주는가?
1) 자유부피(free volume)
2) The chain length
3) 분자량
4) Copolymerization
5) Side groups
6) 곁가지
Ⅴ.유리전이온도의 결정요인
Ⅵ.유리전이온도 이상에서 물질의 현상

본문내용

Ⅰ.유리전이온도란 무엇인가?

유리전이는 모든 선형고분자에 있어 유리상에서 고무상 또는 유연한 열가소성 형태로 비교적 명확한 변화를 일으키는 것을 말한다. 이를 2차 전이(second order transition)이라고 하기도 한다. 이것은 저분자 화합물들의 용융점과 같다. 결정성 저분자 물질의 경우에는 용융과 비등이라는 두 가지 전이가 존재한다. 하지만 고분자물질은 높은 분자량으로 기체 상태가 되지 못한다. 결정성 고분자 물질에도 역시 용융현상이 나타난다. 그러나 무정형 또는 결정성 열가소성 플라스틱들은 저온에서 유리상을 하고 있고, 온도가 상승하면 유리상에서 고무상 탄성체나 유연한 플라스틱으로 변화한다. 바로 이와 같은 현상을 “유리전이” 라고 한다. 유리상에서 탄성체로의 변화는 대체로 좁은 범위에서 일어나게 되고, 상이 변하는 그 온도를 유리전이온도라고 한다.
유리전이온도를 우리가 보는 상이 아니라 분자적인 측면에서 해석하자면 다음과 같다. 고분자의 물질은 온도에 의해서 분자들의 활성을 갖게 된다. 이러한 활성으로 분자들이 움직이기 시작하는 시점을 바로 유리전이온도라고 한다. 유리전이온도는 결정 라멜라 사이에 존재하는 무정형 영역의 열적 움직임으로 인해 발생한다.
이러한 유리전이온도는 주사슬 원자의 형태나 곁사슬기의 형태 및 곁사슬기의 공간변형에 의해서도 달라진다.
이렇게 저분자 화합물과 달리 고분자에서 유리전이가 일어나는 것은 거대 분자량 때문이다. 저분자 화합물은 결정을 가지면서 고체상을 형성하지만, 고분자는 분자량이 너무 커서 규칙적으로 배열하는 것에 어려움이 있다. 즉, 결정을 형성하기 어려운데 이런 영역을 무정형(amorphous)라고 한다. 고분자는 보통 무정형과 결정형이 혼재되어있는 구조를 갖게 된다. 고분자 물질에 열을 가하게 되면 무정형 영역에서 먼저 변화를 보이게 되기 때문에 결국 유리전이 현상이 발생하게 되는 것이다. 다시 한번 말하자면, 즉 거대 분자량으로 인해 결정이 어려워지는데 열을 가했을 때 결정이 이루어지지 않은 곳부터 변화를 보이기 때문에 발생한다.

참고자료

· 없음