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玻璃化轉(zhuǎn)變對(duì)聚酰胺（尼龍）熱膨脹系數(shù)的影響
尼龍是一種由DuPont研發(fā)的聚酰胺纖維(PA 6.6)，初期是作為絲綢的替代品用在紡織品和繩索制造中。后來，在英語中尼龍作為一個(gè)術(shù)語表示所有線性脂肪族聚酰胺纖維，它的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在包裝、管道和低負(fù)載機(jī)械部件等領(lǐng)域。玻璃纖維和碳纖維作為填料加入到尼龍中制成的復(fù)合材料具有很好的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性，使其應(yīng)用范圍更加寬廣。耐馳熱機(jī)械分析儀可以作為尼龍和其他聚合物材料膨脹系數(shù)測(cè)試的有力工具。
測(cè)試儀器
TMA 402 F1 Hyperion
測(cè)試條件
| 溫度范圍 | 升降溫速率 | 氣氛 | 樣品長(zhǎng)度 | 樣品支架 | 測(cè)量模式 |
| -30℃-200℃ | 5℃/min | He， 20ml/min | 25.02mm | 熔融石英 | 拉伸模式 |
結(jié)果討論
聚合物材料相對(duì)金屬材料具有更高的膨脹系數(shù)，一般其膨脹系數(shù)(CTE，工程膨脹系數(shù))在10-5 1/K-10-4 1/K范圍內(nèi)。示例中使用的聚酰胺樣品在20℃-200℃的膨脹系數(shù)為13.5X10-5 1/K(即1.35X10-4K/min)。CTE值是指在所選溫度區(qū)間內(nèi)平均熱膨脹系數(shù)，但因?yàn)槟猃垬悠吩?5℃(起始點(diǎn))附近玻璃化轉(zhuǎn)變的存在，導(dǎo)致熱膨脹曲線呈現(xiàn)非線性形狀，因此在溫度20℃-100℃之間(玻璃化之前)的熱膨脹系數(shù)值較小，約為9.9X10-5 1/K。