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La cristallisation décrit le passage d’une substance à l’état cristallin. Elle peut se produire à partir de la phase gazeuse, de la phase solide ou de la phase liquide. Les atomes ou les molécules s’arrangent pour former un réseau cristallin clairement défini avec des états d’énergie minimale.
Définition scientifique
La cristallisation, tant en métallurgie, vitrocéramique et polymères est le processus de refroidissement au cours duquel les cristallites se forment, soit par elles-mêmes, soit par l’ajout d’agents nucléants et d’impuretés.
Ici, en raison de l’application principale de la DSC, cristallisation dans les polymères qui forment une structure cristalline à travers des régions d’ordre à longue portée.
Auparavant, ces chaînes moléculaires existaient dans un état amorphe désordonné.
Outre les noyaux de cristallisation, la condition préalable à la cristallisation est la présence d’une matière en fusion et, par conséquent, une température suffisamment élevée.
Plus le refroidissement est lent, mieux la cristallisation peut être détectée.
Les chaînes moléculaires correspondantes ont ainsi plus de temps pour s’orienter.
Recristallisation
Cependant, la cristallisation peut également être provoquée par un étirement dû à des influences mécaniques à l ‘ état froid. Lors du réchauffement, une recristallisation peut se produire. Cette recristallisation, également appelée cristallisation à froid, se produit entre la température de transition vitreuse et la fusion du polymère.
La cause de cette réaction exothermique est la poursuite de l’orientation des chaînes à la suite du ramollissement du matériau après le point de transition vitreuse. Le ramollissement permet aux chaînes moléculaires de mieux vibrer et de s’orienter ensuite pour former des cristaux. En les processus, nouveau cristallisation noyaux peut être formé comme bien comme existant cristal grains peut se développent.
Application pratique
En quotidien pratique de DSC mesure, cristallisation manifestes elle-même comme un exothermique pic. Cristallinité, degré de cristallisation et degré de la cristallinité sont utilisés comme synonymes dans la littérature technique et indiquent le pourcentage du polymère qui est cristallin.
Dans la pratique, les polymères complètement cristallins sont peu importants, car ils ne peuvent être produits que par un recuit élaboré juste en dessous de la température de fusion.
Détermination de la cristallinité
K = degré de cristallinité
∆H = enthalpie
∆HC = enthalpie de cristallisation
∆Hlit = valeur littéraire de l’enthalpie
∆HM = enthalpie de fusion
Pour déterminer le degré de cristallinité, il faut connaître l’enthalpie de fusion théorique ∆Hlit pour un matériau complètement cristallin, conformément à la loi sur l’énergie atomique:
K=∆HM/∆Hlit ∙100
le degré de cristallinité peut être calculé en pourcentage. En chauffant l’échantillon une seconde fois, il est possible de déterminer dans quelle mesure la cristallinité de cet échantillon a été influencée par l’histoire thermique et mécanique. Si un pic de recristallisation apparaît au cours du processus de chauffage, il est soustrait de l’enthalpie de fusion et le résultat est divisé par la valeur bibliographique correspondante. Cette méthode peut être résumée comme suit :
K=(∆HM-∆HC)/∆Hlit ∙100
