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結晶度是什麼

結晶度是一個物理概念,主要用來表示聚合物中結晶區域所占的比例。

聚合物的結晶度通常在30%到85%之間變化。結晶度的提高通常會伴隨著聚合物熔點的增加。在力學性能方面,結晶可以使塑膠變脆,降低耐衝擊強度,同時在光學性能上,結晶會導致塑膠不透明,因為晶區與非晶區之間的界面會發生光散射。然而,減少球晶尺寸可以提高塑膠的強度和透明度。在熱性能方面,結晶性塑膠在溫度升高時不出現高彈態,而是在達到熔融溫度時呈現粘流態。因此,結晶性塑膠的使用溫度範圍從玻璃化溫度提高到熔融溫度。

影響物質結晶度的因素包括溫度、壓力、溶劑、溶質濃度、攪拌速度和核心形成速率。溫度較低時有助於形成更完整、更有序的晶體結構,而溫度較高或壓力較低時則可能導致晶體結構的不完整和無序化。溶劑和溶質濃度會影響物質的溶解度和結晶過程,進而影響結晶度。攪拌速度和核心形成速率也會影響晶體的大小和完整性。

常用的結晶度測量方法包括X射線分析法、量熱法和紅外光譜法等。X射線分析法通過比較晶區和非晶區的衍射強度來計算結晶度,量熱法通過比較樣品熔融時吸收的熱量與完全結晶樣品或標準樣品的熱量來測定結晶度,紅外光譜法則是根據紅外光譜上結晶(或非晶)特徵譜帶的吸收強度差異來估算結晶度。