CHÖÔNG 8
CAÁU TRUÙC CUÛA POLYME
CAÙC TRAÏNG THAÙI PHA
VAØ SÖÏ CHUYEÅN TRAÏNG THAÙI PHA.
I.1. Traïng thaùi taäp hôïp vaø traïng thaùi pha cuûa vaät chaát.
a/. 3 traïng thaùi: khí, loûng, raén. Do khaùc nhau söï dao ñoäng vaø
söï keát khoái.
Khí: coù theå chuyeån ñoäng tònh tieán, quay vaø dao ñoäng.
Raén: chæ dao ñoäng xung quanh vò trí caân baèng vôùi taàn soá
raát cao töø 10
13 – 1014 dao ñoäng/giaây.Khoâng coù dòch
chuyeån neân khoâng theå thay ñoåi hình daïng.
Loûng: Gaàn vôùi khí ôû chuyeån ñoäng phaân töû,
gaàn vôùi chaát raén ôû maät ñoä keát khoái.
b/. Traïng thaùi pha ñöôïc xaùc ñònh bôûi hai thoâng soá: caáu truùc
vaø nhieät ñoäng. Caáu truùc ñöôïc xaùc ñònh bôûi traät töï vaø saép
xeáp cuûa caùc phaân töû. Coù 3 traïng thaùi pha: keát tinh, loûng vaø
khí.
Traïng thaùi pha keát tinh ñöôïc ñaëc tröng bôûi caáu truùc
khoâng gian 3 chieàu “traät töï xa” (haøng traêm ñeán haøng ngaøn
kích thöôùc phaân töû). Pha leâ coù caáu truùc traät töï xa 3 chieàu.
Traïng thaùi pha loûng khoâng coù söï traät töï ñeàu ñaën trong
caáu truùc phaân tö,û goïi laø voâ ñònh hình. Caùc caáu truùc phaân
töû chæ coù “traät töï gaàn”
Nhö theá : raén voâ ñònh hình laø pha loûng.
I.2. Chuyeån pha.
Laø hieän töôïng chuyeån töø pha naøy sang pha khaùc
bao goàm söï thay ñoåi veà caáu truùc saép xeáp caùc
phaân töû vaø tính chaát nhieät ñoäng cuûa hôïp chaát.
Chuyeån pha baäc 1:
VD: chaûy, bay hôi,
Ñaïo haøm baäc nhaát cuûa theá nhieät ñoäng
seõ traûi qua böôùc nhaûy.
P
GS
T
� �= −
� �
� �
Chuyeån pha baäc 2: taïi ñieåm chuyeån pha baäc 2, theá nhieät
ñoäng lieân tuïc, ñaïo haøm baäc 1 cuõng lieân tuïc, ñaïo haøm baäc 2
cuûa theá nhieät ñoäng coù böôùc nhaûy.
VD: quaù trình chuyeån ñoåi trong traïng thaùi keát tinh, Fe
α Feβ
2
2
G Cp
T T
=
I.3. Keát tinh hoùa vaø thuûy tinh hoùa.
Keát tinh hoùa: chuyeån hoùa töø traïng thaùi coù traät töï gaàn
sang traïng thaùi coù traät töï xa. Quaù trình taïo ra moät pha môùi
thuoäc veà chuyeån pha baäc 1.
Thuûy tinh hoùa: laø quaù trình chuyeån töø traïng thaùi loûng
chuyeån ñoäng sang traïng thaùi raén nhöng khoâng thay ñoåi traïng
thaùi pha, vaãn caáu truùc traät töï gaàn. Laø quaù trình chuyeån pha
baäc 2.
Nhieät ñoä khi ñoä nhôùt cuûa heä taêng ñeán khoaûng 1013 poise
ñöôïc goïi laø nhieät ñoä thuûy tinh hoùa Tg.
Nhieät ñoä thuûy tinh hoùa khoâng phaûi laø moät ñieåm maø laø
trung bình cuûa khoaûng nhieät ñoä t + (10 – 200C) ñaây laø
chuyeån traïng thaùi chöù khoâng phaûi chuyeån pha