玻璃轉化表現出二級相變的特徵,即物質的熱容會連續變化,但實際上這是個動力學轉變,因此玻璃轉化温度的值與温度變化速度有關。常見的玻璃態物質包括大多數高分子材料和玻璃等,工業上重要的玻璃態物質還包括玻璃態金屬。2


玻璃轉化的特徵
- 結構有序化:在轉化過程中,玻璃中的原子和分子逐漸從隨機排列轉變為更有秩序的排列。
- 粘度變化:隨著結構的有序化,玻璃的粘度會發生顯著變化,通常會降低。
- 熱膨脹係數變化:在玻璃轉化完成後,玻璃的熱膨脹係數會發生變化,這對玻璃的應用有著重要影響。
影響玻璃轉化的因素
- 温度:温度是影響玻璃轉化速度和起始點的主要因素。
- 冷卻速率:玻璃在轉化過程中急劇冷卻會使其結構不完整,影響最終的玻璃性能。
- 材料成分:不同的玻璃原料組成會導致不同的轉化温度和轉化特性。
玻璃轉化的應用
玻璃轉化的特性被廣泛應用於玻璃
玻璃轉化
玻璃轉化(glass transition),又稱玻璃化轉變,指的是非晶材料或半晶材料在温度升高時,由硬且脆的玻璃態逐漸轉變為黏性或橡膠態的一種漸進可逆轉變。這種轉變導致材料由剛性的「玻璃態」轉變為具有較高柔韌性的「高彈態」。1
玻璃轉化表現出二級相變的特徵,即物質的熱容會連續變化,但實際上這是個動力學轉變,因此玻璃轉化温度的值與温度變化速度有關。常見的玻璃態物質包括大多數高分子材料和玻璃等,工業上重要的玻璃態物質還包括玻璃態金屬。2
温度
改寫後的文章
在樣品冷卻過程中,温度以10 K/min的速度下降,隨後以相同的速度加熱。另一種測量Tg的方法是使用膨脹法,即熱膨脹測定,通常在3至5 K/min的加熱速率下進行。參見右上角圖示,其中的線性部分用綠色表示,而Tg則通過紅色回歸線的交點來確定。[18]
若液體能在Kauzmann温度以下過冷,並且實驗顯示其熵低於晶體相,則會引發Kauzmann悖論。[31][32]


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玻璃轉化- 維基百科,自由的百科全書
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過冷液體的熵差隨著温度的降低而減少。通過將液體在玻璃化轉變温度以下的比熱容外推,可以計算出熵差為零的Kauzmann温度。[3]
若液體能在Kauzmann温度以下過冷,並且實驗顯示其熵低於晶體相,則會引發Kauzmann悖論。[31][32]
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玻璃化轉變温度_百度百科
何謂玻璃轉化温度(Tg, Glass Transition Temperature)
解決Kauzmann悖論的一種方法是假設在Tg以下發生了一個相變。在此觀點下,玻璃轉變被視為具有動力學和熱
一、改寫後的文章
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在過冷有機液體的實驗數據中,並未發現Adam–Gibbs預測的弛豫時間發散現象,這意味著即使在有限的温度條件下(如Kauzmann温度),也未得到確證。[36]針對Kauzmann悖論,有三種可能的解決方法:其一,過冷液體的比熱容在接近Kauzmann温度時,平滑地降低至一個較小的值;其二,在Kauzmann温度之前,物質可能經歷一級相變轉化為另一種液態,該狀態的比熱容低於從高温推導出的值;最後,Kauzmann本人提出,所有過冷液體在達到Kauzmann温度前必須結晶,以此解決熵悖論。
當剪切模量降低到橡膠平台的值時,Zaccone–Terentjev公式能夠預測玻璃轉化温度(Tg)的行為。這一過程涉及聚合物鏈的活動性增加。通過添加增塑劑或非反應性側鏈,可以降低Tg,從而提高塑膠的柔軟性和變形能力。然而,這些添加劑主要影響自由體積的大小,對聚合物末端移動性的影響較小。因此,Tg的選擇對於塑膠產品的設計和應用温度範圍至關重要。
HDT是熱遲滯温度的縮寫,是指材料在一定負荷下保持一定形變不變的最高温度。它在聚合物材料的特性中是一個重要的指標,可以用於評估材料的熱穩定性和適用性。HDT通常用來測量材料在高温下的性能,尤其是在考慮到可能會承受壓力的應用中,如電子元件的封裝或結構支撐。在某些情況下,HDT可能會用來近似玻璃轉化温度(Tg),儘管它們不是完全相同的概念。Tg是指 polymer 在玻璃態和橡膠態之間轉化的温度,這個轉變通常是不可逆的。Tg的確認通常使用DSC(差示掃描量熱法)或其他熱分析技術。HDT測試相對較為直接,通過測量樣品在特定負荷下的形變來確定其可以承受的最高温度。然而,Tg的測量更為微妙,因為它涉及到材料行為的相變。
熱應力導致BGA封裝和PCB之間的CTE錯配與變形
目前推斷為熱應力所造成,懷疑是第二次迴流製程中BGA封裝、印刷電路板(PCB)的熱膨脹係數(CTE)錯配和變形所致。如果您有其他見解,請提出來討論,謝謝!