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Cristalinidad Parcial: Esferulitas y Lamelas

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A diferencia de un cerámico (cristal perfecto) o un vidrio (totalmente amorfo), muchos polímeros son semicristalinos: lamelas cristalinas delgadas organizadas en esferulitas, embebidas en matriz amorfa.

ID:('ky', 1706)


Cristalinidad por densidad

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$X_c=\frac{\rho-\rho_a}{\rho_c-\rho_a}$

$X_c$
Fracción de cristalinidad
$1$
$\r ho_a$
Densidad amorfa
$kg/m³$
$\r ho_c$
Densidad cristalina
$kg/m³$
$\r ho$
Densidad de muestra
$kg/m³$



ID:('gm', 14719)


Espesor lamelar

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$l=\frac{2\sigma_e}{\Delta H_f(1-T_c/T_m^0)}$

$T_m^0$
Punto de fusión de equilibrio
$K$
$T_c$
Temperatura de cristalización
$K$
$Delta H_f$
Entalpía de fusión volumétrica
$J/m³$
$sigma_e$
Energía superficial de pliegue
$J/m²$
$l$
Espesor lamelar
$m$



ID:('gm', 14720)


Fusión observada

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$T_m=T_m^0(1-\frac{2\sigma_e}{\Delta H_f l})$

$T_m^0$
Punto de fusión de equilibrio
$K$
$T_m$
Punto de fusión observado
$K$
$Delta H_f$
Entalpía de fusión volumétrica
$J/m³$
$sigma_e$
Energía superficial de pliegue
$J/m²$
$l$
Espesor lamelar
$m$



ID:('gm', 14721)


Evolución densidad

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$\rho(t+\Delta t)=\rho+\dot X_c(\rho_c-\rho_a)\Delta t$

$dot X_c$
Tasa efectiva de cristalización
$1/s$
$\r ho_a$
Densidad amorfa
$kg/m³$
$\r ho_c$
Densidad cristalina
$kg/m³$
$\r ho$
Densidad de muestra
$kg/m³$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



ID:('gm', 14722)


Evolución temperatura cristalización

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$T_c(t+\Delta t)=T_c+\dot T\Delta t$

$T_c$
Temperatura de cristalización
$K$
$dot T$
Tasa de cambio térmico
$K/s$
$Delta t$
Paso temporal
$s$



ID:('gm', 14723)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile