Στη Φυσική, ποιο είναι το σημείο μαλάκυνσης;

Όταν ένα υλικό όπως ο πάγος λιώνει, αλλάζει από στερεό σε υγρό σε μια ενιαία θερμοκρασία γνωστή ως σημείο τήξης του. Πολλά υλικά δεν λιώνουν καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, αλλά αντίθετα γίνονται πιο μαλακά χωρίς να μετατρέπονται σε υγρό. Για τη σύνθεση του προϊόντος και τον ποιοτικό έλεγχο, μπορεί να προσδιοριστεί μια θερμοκρασία που ονομάζεται σημείο μαλακώματος για αυτά τα υλικά που δεν τήκονται. Υπάρχουν διάφορες δοκιμές για τον προσδιορισμό αυτών των θερμοκρασιών που ποικίλλουν ανάλογα με το υλικό ή την προβλεπόμενη χρήση.

Μια σχετική τιμή είναι η θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου, η οποία μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας παρόμοιες δοκιμές. Τα υλικά που δεν λιώνουν σε μία θερμοκρασία θα περιέχουν αυτό που ονομάζεται κρυσταλλική δομή σε χαμηλές θερμοκρασίες. Καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται, τα μόρια μπορούν να αρχίσουν να κινούνται και να μοιάζουν περισσότερο με μαλακό καουτσούκ ή εύκαμπτο πλαστικό παρά με άκαμπτο υλικό. Αυτή είναι η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού, η οποία ονομάζεται επειδή το γυαλί αλλάζει από ένα άκαμπτο φύλλο σε ένα εύκαμπτο υλικό που μοιάζει με πλαστικό στο σημείο μετάβασής του.

Η άσφαλτος που χρησιμοποιείται για δρόμους και στέγες είναι ένα υλικό που γίνεται πιο μαλακό με την αύξηση της θερμοκρασίας. Οι κατασκευαστές και οι κατασκευαστές πρέπει να γνωρίζουν τις θερμοκρασίες όπου η άσφαλτος θα γίνει αρκετά μαλακή για να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή. Η δοκιμή του σημείου μαλάκυνσης θα παρέχει τις θερμοκρασίες που απαιτούνται για τον ποιοτικό έλεγχο και τις θερμοκρασίες εργασίας κατά την κατασκευή.

Μια δοκιμή σημείου μαλακώματος vicat χρησιμοποιεί μια βελόνα που πιέζει προς τα κάτω σε ένα δείγμα με καθορισμένο βάρος στη βελόνα. Τα δείγματα τοποθετούνται σε λουτρό λαδιού και θερμαίνονται αργά με καθορισμένους ρυθμούς έως ότου η βελόνα πιέσει μια ορισμένη απόσταση στο υλικό δοκιμής. Το σημείο μαλάκυνσης είναι η θερμοκρασία όπου η διείσδυση της βελόνας φτάνει την καθορισμένη απόσταση.

Ένας άλλος τύπος δοκιμής μαλάκυνσης είναι η δοκιμή ring-and-ball. Μια μπάλα με γνωστό βάρος τοποθετείται σε δείγμα που θερμαίνεται με καθορισμένο ρυθμό. Η θερμοκρασία του σημείου μαλάκυνσης επιτυγχάνεται όταν η μπάλα έχει πιέσει μια καθορισμένη απόσταση στο δείγμα.

Ορισμένες κόλλες, που ονομάζονται hot-melts, θερμαίνονται σε ένα πιστόλι διανομής σε σημείο όπου ρέουν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Αυτά τα προϊόντα δεν λειτουργούν καλά ως υγρά, επομένως η θέρμανση πέρα ​​από τη θερμοκρασία αποσκλήρυνσης μπορεί να δημιουργήσει ασθενέστερη συγκόλληση. Οι παρασκευαστές θα χρησιμοποιήσουν δοκιμές σημείου μαλάκυνσης για να καθορίσουν τις βέλτιστες θερμοκρασίες χειρισμού.
Τα συνθετικά ή τεχνητά πολυμερή μπορούν να έχουν ένα ευρύτερο φάσμα θερμοκρασιών μαλακώματος λόγω των διαφορετικών μοριακών αλυσίδων που είναι διαθέσιμες στους παρασκευαστές. Ένα πολυμερές με σταυροειδείς δεσμούς μπορεί να έχει υψηλό σημείο μαλάκυνσης λόγω της άκαμπτης δομής που παρέχεται από τους διασυνδεδεμένους χημικούς δεσμούς. Τα πολυμερή μπορεί να περιέχουν πρόσθετα που τους επιτρέπουν να ρέουν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, κάτι που μπορεί να είναι χρήσιμο για χύτευση με έγχυση ή εφαρμογές κόλλας.