Kaj je točka zmehčanja pri fiziki?

Ko se material, kot je led, stopi, se pri eni temperaturi, znani kot tališče, spremeni iz trdne v tekočo. Mnogi materiali se ne stopijo, ko se temperatura dvigne, ampak postanejo mehkejši, ne da bi se spremenili v tekočino. Za formulacijo izdelka in nadzor kakovosti je za te netalilne materiale mogoče določiti temperaturo, imenovano točka zmehčanja. Za določitev teh temperatur obstajajo različni testi, ki se razlikujejo glede na material ali predvideno uporabo.

Sorodna vrednost je temperatura steklanja, ki jo je mogoče določiti s podobnimi testi. Materiali, ki se ne talijo pri eni temperaturi, bodo pri nizkih temperaturah vsebovali tako imenovano kristalno strukturo. Ko se temperature dvignejo, se lahko molekule začnejo premikati in postanejo bolj kot mehka guma ali prožna plastika in ne kot trden material. To je temperatura steklanja, ki je dobila ime, ker se steklo na svoji prehodni točki spremeni iz toge pločevine v prožen material, podoben plastiki.

Asfalt, ki se uporablja za ceste in strešne kritine, je material, ki z naraščajočo temperaturo postane mehkejši. Proizvajalci in izdelovalci morajo poznati temperature, pri katerih bo asfalt postal dovolj mehak za uporabo v gradbeništvu. Preizkus točke zmehčanja bo zagotovil temperature, potrebne za kontrolo kakovosti in delovne temperature med gradnjo.

Preskus točke zmehčanja vicat uporablja iglo, ki pritisne navzdol na vzorec z določeno težo na igli. Vzorce damo v oljno kopel in počasi segrevamo pri določeni hitrosti, dokler igla ne pritisne na določeno razdaljo v preskusni material. Točka zmehčanja je temperatura, pri kateri penetracija igle doseže določeno razdaljo.

Druga vrsta testa mehčanja je test z obročem in kroglo. Na vzorec, ki se segreje z določeno hitrostjo, položimo kroglo z znano težo. Temperatura točke zmehčanja je dosežena, ko je krogla pritisnjena na določeno razdaljo v vzorec.

Nekatera lepila, imenovana vroča talilna lepila, se segrejejo v dovodni pištoli do točke, kjer tečejo in jih je mogoče uporabiti. Ti izdelki ne delujejo dobro kot tekočine, zato lahko segrevanje nad temperaturo zmehčanja ustvari šibkejšo lepilno vez. Formulatorji bodo uporabili teste točke zmehčanja, da bi določili optimalne temperature pri rokovanju.
Sintetični ali umetni polimeri imajo lahko širši razpon temperatur mehčanja zaradi različnih molekularnih verig, ki so na voljo formulatorjem. Zamreženi polimer ima lahko visoko točko zmehčanja zaradi toge strukture, ki jo zagotavljajo zamrežene kemične vezi. Polimeri lahko vsebujejo dodatke, ki jim omogočajo pretok pri nižjih temperaturah, kar je lahko koristno za brizganje ali lepljenje.