kristallinitetens

Kristallinitet, eller kristallinitetens andel, beskriver den del av ett ämne som består av ordnade kristallina regioner jämfört med amorfa områden. Begreppet används särskilt inom polymerer, metalliska legeringar och keramiska material. I många polymerer är materialet semi-kristallint: kristallina lameller bildas i ett annars oordnat nätverk.

Metoder för att kvantifiera kristalliniteten inkluderar röntgendiffraktion (XRD), som analyserar den diffrakterade intensiteten från kristallina strukturer; differential scanning calorimetry (DSC), som mäter smältvärme och därigenom uppskattar andelen kristaller; och densitetsmätningar. FTIR och Raman-spektroskopi kan ge information om ordningstillstånd. Resultaten uttrycks oftast som en procentuell andel av kristallint material.

Kristallinitet påverkar viktiga egenskaper som densitet, mekanisk styvhet och smältpunkt. Högre kristallinitet ger ofta högre styrka och hårdhet, reducerad töjbarhet och lägre permeabilitet för gaser. I polymerer påverkar kristalliniteten också processbarhet och optiska egenskaper.

Faktorer som påverkar kristalliniteten inkluderar kylningstakt, molekylvikt, tacticitet och närvaro av föroreningar eller tillsatser, samt närvaro av tvärbindning i materialet. Processhistorik, såsom uppvärmning och nedkylning, styr hur mycket kristallinitet som utvecklas.

Exempel på semi-kristallina polymerer är polyeten (PE), polypropen (PP), PET och nylons (polyamider). Metalliska och keramiska material uppvisar kristallina faser som dominerar deras struktur och påverkar mekaniska och termiska egenskaper.