transizione vetrosa

di Mauro Cappelli - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)

transizione vetrosa

Mauro Cappelli

Passaggio di fase che regola il cambiamento di un materiale polimerico amorfo (ovvero della parte a struttura amorfa di un materiale polimerico a struttura parzialmente cristallina) da uno stato plastico a uno rigido e tipicamente fragile. Tale transizione avviene in un ristretto intervallo centrato intorno a una temperatura caratteristica, detta temperatura di transizione. Al di sopra di tale temperatura la diminuzione delle forze di coesione fra le macromolecole comporta un aumento del volume occupato e il materiale tende ad assomigliare a un liquido ad alta viscosità. Il fenomeno della transizione vetrosa rappresenta pertanto il meccanismo base della formazione del vetro, definito da Philip W. Anderson (premio Nobel per la fisica del 1977) come il problema più interessante e profondo ancora irrisolto in fisica della materia. Infatti, mentre il fenomeno della cristallizzazione è ben definito da un unico parametro (la temperatura di fusione del materiale), il processo di transizione vetrosa dipende da molti fattori, per es. dalla velocità di raffreddamento e della storia passata del materiale. Se infatti la sostanza non cristallizza, una volta superato il punto di fusione e raggiunta la temperatura di transizione la diffusione tende a essere congelata e gli atomi vibrano attorno a posizioni di equilibrio aperiodiche (diversamente dal caso di cristallizzazione). La temperatura di transizione varia fortemente da materiale a materiale, passando da valori negativi per sostanze come il polietilene e il polipropilene a valori positivi (e superiori a 1000 °C) per la silice. Inoltre essa tende ad aumentare (fino a un certo limite massimo) al crescere del grado di polimerizzazione. Per determinare con precisione la temperatura di transizione vetrosa si utilizzano oggi tecniche come la calorimetria differenziale a scansione (DSC, Differential scanning calorimetry) e l’analisi meccanica dinamica (DMA, Dynamic mechanical analysis).

→ Vetri: fenomeni di non equilibrio

Vedi anche
polimero Sostanza formata dalla combinazione di più molecole uguali (monomeri) tra loro. 1. Generalità 1.1 Tipologie. Si possono avere polimero formati dalla combinazione di 2, 3, 4 ecc. molecole, che prendono il nome rispettivamente di dimero, trimero, tetramero ecc., e polimero formati da un numero più alto ... materiale In senso ampio, sostanza particolare avente determinati caratteri; ha quindi significato vicino a quello di materia, ma mentre materia indica per lo più una sostanza omogenea, materiale può indicare un insieme di sostanze anche non omogenee, le quali abbiano in comune soltanto la destinazione a un’unica ... temperatura Grandezza fisica che determina gli scambi spontanei di calore tra corpi diversi, il calore spontaneamente fluendo sempre dal corpo a temperatura superiore a quello a temperatura inferiore. ● In modo soggettivo, la temperatura di un oggetto può essere confrontata con quella del corpo umano mediante la ... stato amorfo Particolare stato di aggregazione della materia, e precisamente lo stato di una sostanza solida che non abbia struttura cristallina: isotropa, quindi, rispetto a tutte le proprietà fisiche a livello macroscopico. Lo stato amorfo, stato si può ottenere raffreddando un liquido al disotto del suo punto ...
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Vocabolario
vetróso
vetroso vetróso agg. [dal lat. mediev. vitrosus, der. del lat. vitrum «vetro»]. – 1. Che ha la natura o l’aspetto del vetro o che contiene vetro. In fisica, qualifica un particolare stato della materia nel quale la disposizione degli atomi...
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transizione ecologica (Transizione ecologica) loc. s.le f. 1. Processo tramite il quale le società umane si relazionano con l’ambiente fisico, puntando a relazioni più equilibrate e armoniose nell’ambito degli ecosistemi locali e globali....