Trong vật lý, điểm làm mềm là gì?

Khi một vật liệu như băng tan chảy, nó thay đổi từ chất rắn sang chất lỏng ở một nhiệt độ duy nhất được gọi là điểm nóng chảy của nó.Nhiều vật liệu không tan chảy khi nhiệt độ tăng, mà thay vào đó hãy mềm hơn mà không biến thành chất lỏng.Đối với công thức sản phẩm và kiểm soát chất lượng, nhiệt độ được gọi là điểm làm mềm có thể được xác định cho các vật liệu không chuyển động này.Có các thử nghiệm khác nhau để xác định các nhiệt độ này thay đổi theo vật liệu hoặc mục đích sử dụng. Một giá trị liên quan là nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh, có thể được xác định bằng các thử nghiệm tương tự.Các vật liệu không tan chảy ở một nhiệt độ sẽ chứa những gì được gọi là cấu trúc tinh thể ở nhiệt độ thấp.Khi nhiệt độ tăng, các phân tử có thể bắt đầu di chuyển và trở nên giống như một cao su mềm hoặc nhựa linh hoạt hơn là vật liệu cứng.Đây là nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh, được đặt tên vì thủy tinh thay đổi từ một tấm cứng sang vật liệu giống như nhựa linh hoạt tại điểm chuyển tiếp của nó. Asphalt được sử dụng cho đường và lợp là một vật liệu trở nên mềm hơn với nhiệt độ tăng.Các nhà sản xuất và nhà chế tạo cần biết nhiệt độ nơi nhựa đường sẽ trở nên đủ mềm để sử dụng trong xây dựng.Thử nghiệm điểm làm mềm sẽ cung cấp nhiệt độ cần thiết để kiểm soát chất lượng và nhiệt độ làm việc trong quá trình xây dựng. Một bài kiểm tra điểm làm mềm Vicat sử dụng kim chạm xuống mẫu có trọng lượng được chỉ định trên kim.Các mẫu được đặt trong bể dầu và được làm nóng chậm với tốc độ quy định cho đến khi kim giảm một khoảng cách nhất định vào vật liệu thử nghiệm.Điểm làm mềm là nhiệt độ trong đó sự xâm nhập của kim đạt đến khoảng cách được chỉ định. Một loại thử nghiệm làm mềm khác là thử nghiệm vòng và bóng.Một quả bóng có trọng lượng đã biết được đặt trên một mẫu được làm nóng với tốc độ quy định.Nhiệt độ điểm làm mềm đạt được khi bóng đã làm giảm một khoảng cách cụ thể vào mẫu.Một số chất kết dính, được gọi là những chiếc xe nóng, được làm nóng trong một khẩu súng giao hàng đến một điểm mà chúng chảy và có thể được sử dụng.Những sản phẩm này không hoạt động tốt như chất lỏng, vì vậy việc làm nóng vượt quá nhiệt độ làm mềm có thể tạo ra một liên kết dính yếu hơn.Các bộ công thức sẽ sử dụng các thử nghiệm điểm làm mềm để xác định nhiệt độ xử lý tối ưu. Các polyme tổng hợp hoặc nhân tạo có thể có phạm vi nhiệt độ làm mềm rộng hơn do các chuỗi phân tử khác nhau có sẵn cho các bộ công thức.Một polymer liên kết chéo có thể có điểm làm mềm cao do cấu trúc cứng nhắc được cung cấp bởi các liên kết hóa học liên kết chéo.Các polyme có thể chứa các chất phụ gia cho phép chúng chảy ở nhiệt độ thấp hơn, có thể hữu ích cho việc ép phun hoặc ứng dụng dính.