Como criar um diagrama TTT
Diagrama de tempo-temperatura-transição para reação de cura de epóxi com controle de difusão
Introdução
Neste "Como fazer:", será criado o diagrama Tempo-Temperatura-Transição.
Um diagrama Tempo-Temperatura-Transição (TTT) oferece a oportunidade de simular o comportamento da cura, bem como a evolução da transição do vidro em condições de temperatura isotérmica.
Começaremos com o projeto de amostra existente para a reação de cura com controle de difusão, criaremos o diagrama Tempo-Temperatura-Transição e veremos que tipo de dados ele apresenta.
Dados de amostra:
- Tipo de dados: Cura DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial com Controle de Difusão)
- Arquivo de projeto: DSC_Diff_Control_Epoxy_Analysis.kinx2
Carregar o projeto de dados de amostra
1. Inicie o software Kinetics Neo.
Clique na guia File (Arquivo ) na faixa de opções superior principal para abrir o menu do aplicativo.
2. Clique em Open (Abrir ) no menu do lado esquerdo e selecione Samples (Amostras).
O diretório de amostras Kinetics Neo será aberto no Windows Explorer.
Selecione o diretório DSC_Diff_Control_Epoxy.
3. Abra o arquivo de projeto Kinetics Neo "DSC_Diff_Control_Epoxy_Analysis.kinx2".
Curvas de isoconversão
4. Altere o eixo X para Log(time) no lado esquerdo da barra de ferramentas da faixa de opções principal e, em seguida, no painel de árvore esquerdo, selecione Simulation -> Predictions -> Time-Temperature-Transition.
5.na lista Method/Model (Método/Modelo), selecione Model Cn, diff. Definir parâmetros:
- Temperatura mínima 20°C,
- Temperatura máxima 170°C,
- Etapa de temperatura 10°C,
- tempo 5000min.
Pressione Calcular.
6. Como interpretar as previsões para curvas de isoconversão?
As curvas de isoconversão são as curvas com o mesmo Grau de conversãoO grau de conversão α na cinética química é o parâmetro sem dimensão dependente do tempo do processo cinético, como reação química ou cristalização, que mostra que parte dele já foi concluída.grau de conversão.
- Selecione uma temperatura de seu interesse no eixo Y (por exemplo, 120 °C).
- Crie uma linha horizontal imaginária a partir dessa temperatura para a direita.
- Verifique onde essa linha imaginária cruza as curvas de isoconversão.
Para a previsão isotérmica de 120 °C, o processo tem:
- 2% de conversão a 1,5min
- 5% aos 3 minutos
- 10% a 4,7min
- ..
- 70% em quase 20 minutos
- 90% em ca. 150 min.
7. Selecione Exportar dados na barra de ferramentas da faixa de opções principal e salve os valores das curvas de isoconversão no arquivo de texto.
No arquivo exportado, para cada valor de conversão definido, há duas linhas:
- a primeira linha apresenta a temperatura
- a segunda linha apresenta o tempo necessário para atingir a conversão definida na condição isotérmica com determinada temperatura.
Previsão da temperatura de transição vítrea para condições isotérmicas
8. Ative a temperatura de transição do vidro.
No painel Propriedades de previsão de TTT , ative a opção Temperatura de transição vítrea Tg.
Para uma melhor apresentação, mostre os dados a partir de 0,1 movendo a borda esquerda da barra de ferramentas horizontal.
9. Como interpretar as previsões para a temperatura de transição vítrea.
A curva marcada como 120°C mostra a mudança da temperatura de transição vítrea durante a cura isotérmica a 120°C. Essa temperatura de transição vítrea muda durante essa reação isotérmica de 25°C (estado não curado) para 163°C (estado quase totalmente curado).
Curva de vitrificação
10. Escreva 4°C para a etapa de temperatura e ative a visibilidade da curva T=Tg. Pressione Calculate (Calcular).
11. Como interpretar a curva de vitrificação T=Tg (curva preta)?
Durante a cura isotérmica, por exemplo, a 120°C(linha horizontal vermelha), a temperatura de transição vítrea(curva azul clara) muda de sua temperatura mínima (aqui 25°C) para rapidamente sua temperatura máxima (aqui 165°C). Essas duas temperaturas se cruzam em 20 minutos e mostram o ponto em que a temperatura da amostra é igual à temperatura de transição vítrea.
A curva de vitrificação(preta) apresenta esses pontos com T=Tg nas diferentes condições de cura isotérmica.
A curva de vitrificação divide a área do diagrama em duas partes:
- A parte esquerda é o estado elástico emborrachado
- A parte direita é o estado vítreo.
Curva de gelificação
12.se a conversão para o ponto de gelificação for conhecida, a curva de gelificação poderá ser mostrada. Vamos mostrar a curva de gelificação para o valor de conversão conhecido de 52%.
Escreva 1°C para a etapa de temperatura e desligue a temperatura de transição do vidro Tg.
Pressione Calculate (Calcular).
Em Isoconversion Lines (Linhas de isoconversão ), clique em None (Nenhuma), depois em Custom (Personalizada ) e selecione um valor 0,52.
Conclusão
O Diagrama de Tempo-Temperatura-Transição apresenta o grau de cura do sistema químico nas condições isotérmicas, bem como a mudança da temperatura de transição vítrea. Ele mostra a curva de vitrificação que separa o estado vítreo do estado emborrachado.