Härdningsreaktionen

Härdningsreaktionen är en beteckning för kemiska reaktioner eller fasomvandlingar som ökar ett materials hårdhet. Begreppet används inom olika materialområden, framför allt polymerer som genom härdning får ett korsbundet nätverk, samt metaller där värmebehandling ändrar mikrostrukturen för att öka hårdheten.

Polymerhärdning: I polymerer innebär härdningen att reaktiva grupper kopplas samman och bildar ett tvärbundet nätverk som gör materialet hårdare, styvare och mer kemikalieresistent. Exempel är epoxihärdning med härdare eller polyurethanhärdning. Härdningsgraden styrs av temperatur, tid och förekomsten av katalysatorer eller ljus. Processen kan vara exotermisk. Fullt härdad polymer uppvisar vanligtvis högre mekanisk styrka, bättre termisk stabilitet och ökad kemikaliebeständighet.

Metallhärdning: Inom metallurgin avser härdningsreaktioner ofta värmebehandling som ökar hårdheten genom fasomvandlingar. I stål uppnås högre hårdhet ofta genom uppvärmning till austenitområdet följt av snabb avkylning som bildar martensit eller andra hårda faser; efterföljande anlöpning kan reglera seghet och sprödhet. Hårdhetens ökning beror på mikrostruktur, legering och kylhastighet. Processerna styrs ofta av tid- temperatur-diagram (TTT-diagram) och av legeringens sammansättning samt kylmediets hastighet.

Användningsområden och mätning: Härdningsprocesser används i bil- och flygindustri, verktygsproduktion och elektronik för att uppnå slitstyrka och ytreflektion. Bedömning av härdningsgrad görs vanligtvis med hårdhetstest som Rockwell eller Vickers, och för polymerer kompletteras ofta med mekaniska och termiska tester (t.ex. DSC eller DMA).