Plastmasas termodinamiskās izmaiņas

Nov 21, 2025

Atstāj ziņu

 

Fizikālās un mehāniskās īpašībasplastmasasir cieši saistīti ar temperatūru. Mainoties temperatūrai, mainās plastmasas īpašības, uzrādot dažādus fizikālos stāvokļus un fāzētas mehāniskās īpašības. Plastmasas fiziskajam stāvoklim un mehāniskajām īpašībām karstumā ir liela nozīme plastmasas liešanā un apstrādē.

Plastmasas galvenās sastāvdaļas, polimēru, ietekmes dēļ plastmasa karsējot bieži pastāv šādos agregātstāvokļos: stiklveida stāvoklis (pazīstams arī kā kristāliskais stāvoklis kristāliskajiem polimēriem), elastīgais stāvoklis un viskozas plūsmas stāvoklis. Līkni, kas parāda attiecību starp plastmasas deformācijas pakāpi un temperatūru karsējot, sauc par termodinamisko līkni, kā parādīts 1-1. attēlā.

 

info-653-480

 

(1) Stikla pārejas stāvoklis

 

Kad plastmasa ir noteiktā temperatūrā θg, cietās vielas cietībai pakāpeniski pieaugot, temperatūrai pazeminoties, pakāpeniski palielinās arī daudzkomponentu detaļu cietība, kas izmanto šo plastmasu. Tā ir pakāpeniska cietības palielināšanās no mīkstinātā stāvokļa. Ja θg ir dažādas pieļaujamās temperatūras, zem θg ir noteikta temperatūra, plastmasa tiks trausla. Šo temperatūras vērtību sauc par stiklošanās temperatūru, kas ir plastmasas lietošanas temperatūras apakšējā robeža.

Plastmasas stikla pārejas stāvoklī -, kas nav piemērotas apstrādei, kam nepieciešama būtiska deformācija -, var tikt apstrādātas, piemēram, liektas, urbtas, grieztas utt.

 

(2) Augstas elastības stāvoklis

 

Kad plastmasa tiek uzkarsēta līdz temperatūrai, kas augstāka par θg, tai būs ļoti elastīga gumija,{0}}tāda kā augsta elastība. Jo augstāka temperatūra no θg, jo labāks ir augstas elastības stāvoklis. Plastmasām ļoti elastīgā stāvoklī, ja ārējos spēkus nevar pielikt lielam palielinājumam, tās var viegli deformēties. Pastāvīga stresa apstākļos elastīgā stāvoklī notiks šļūde un stresa relaksācija. Ja demontāža tiek veikta pārāk agri, formēšana saglabāsies temperatūrā, kas ir augstāka par tūlītēju noformēšanas temperatūru θg.

 

info-600-400

 

(3) Viskozās plūsmas stāvoklis

 

Ja plastmasu turpina karsēt līdz temperatūrai, kas augstāka par θf, tai būs ievērojamas viskozas plūsmas īpašības. Plastmasa viskozā plūsmas stāvoklī kļūst par šķidrumu. Plastmasas kausētā stāvoklī tā deformācija vairs nav atgriezeniska. Pēc nemainīga stāvokļa uzturēšanas un izkraušanas tas nevar atgriezties sākotnējā stāvoklī. θf ir formēšanas apakšējā temperatūra, kas ir minimālā apstrādes temperatūra. Materiālu formas stabilitāte no šķidrā stāvokļa mainās uz elastīgu stāvokli (vai elastīgais stāvoklis mainās uz viskozu stāvokli).

Kad plastmasa turpina karsēt, temperatūra sasniedz θf un palielinās. Plastmasa sāk sadalīties un mainīt krāsu. Plastmasas elektriskā pretestība strauji samazinās. θf ir sadalīšanās temperatūras augšējā robeža. Tā ir saprātīga temperatūras robeža formēšanas apstrādei augstā temperatūrā. Tāpēc θf un θg ir augšējās un apakšējās temperatūras robežas, kas jāņem vērā, izvēloties liešanas procesus. θf - θg ir pieejamais liešanas apstrādes temperatūru diapazons.