학문
겨울철에 플라스티 제품이 더 쉽게 깨지는 이유는 무엇일까요?
같은 제품임에도 추운 날에는 유난히 더 잘 부러지거나 금이 가는 경우가 있습니다. 온도 변화가 실제로 재료의 유연성과 충격 저항에는 어떤 영향을 주게 되나요?
5개의 답변이 있어요!
겨울철에는 온도가 낮아지면서 플라스틱의 분자 움직임 자체가 둔해지게 됩니다. 말 그대로 재료가 딱딱해 지는 것이에요.
이러한 특성으로 인해서 연성이 줄어들고 충격을 흡수하지 못해 쉽게 깨지는 상태가 만들어지게 됩니다. 특정 온도 이하에서는 유리전이 온도라 불리는 구간에 들어가면서 급격하게 취성이 증가될 수 있습니다. 결국 같은 힘을 받아도 늘어나지 못하고 바로 균열이 발생하게 되는 현상이 발생하게 되는 것 입니다.
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채택된 답변안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
플라스틱은 고분자 사슬들이 얽여 있는 구조인데 기온이 영하로 떨어지면 이 사슬들의 움직임이 둔해지고 분자 간 거리가 좁하지며 유리 전이 온도 아래로 내려가면서 재료가 단단하지만 깨지기 쉬운 취성 상태로 변하게 됩니다 이 상태에서는 외부에 가해지는 충격 에너지를 분산시킬 수 있는 유연성이 크게 줄어들기 때문에 평소라면 견딜 수 있는 작은 압력에도 분자 결합이 견디지 못하고 금이 가거나 쉽게 파손되는 것입니다 그래서 겨울철에는 플라스틱 제품을 다룰 때 급격한 온도 변화를 피하고 충격에 더욱 주위해야 하며 특히 저온에서 잘 깨지는 재질의 경우 사용 전 충분히 상온으로 예열하는 것이 파손 방지하는 효과적인 방법입니다
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
플라스틱은 고분자 화합물로 온도가 올라가면 분자들이 활발하게 움직여 서로 유연하게 미끄러지듯이 충격을 흡수하게 되지만 온도가 내려가면 분자들의 움직임이 둔해지기 때문에 분자들이 서로 미끄러지지 못하여 외부 충격을그대로 받게 됩니다. 하여 따뜻한 날에 비하여 추운날에 더 취약한 성질을 가지게 됩니다.
우리가 따뜻한날은 근육세포가 활발히 움직여 몸이 유연해지고 추운날은 움추리고 힘을주어 근육이 딱딱해져서 넘어 졌을때 더 많이 다치는 것과 같은 원리 입니다.
안녕하세요.
겨울철에는 온도가 낮아지면서 플라스틱의 분자 움직임이 줄어들게 됩니다. 그 결과로 재료가 더 단단해지고 깨지기 쉬운 특성인 취성이 커지게 됩니다.
특히 유리 전이온도라고 불리는 Tg 근처에서는 고무처럼 유연하던 상태가 딱딱한 상태로 바뀌게 되는데, 이 상태에서는 충격 에너지를 흡수하지도 못하고 그대로 균열이 발생되기 쉽상입니다.
그 결과로 같은 힘을 받아도 따뜻할 때보다 훨씬 쉽게 금이 가거나 부러지는 것이죠.
감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
맞습니다. 실제로 겨울철에 여름보다 플라스틱의 강도가 약해져서 더 잘 부숴집니다.
이뉴는 겨울철에 플라스틱 내부의 분자들이 추위에 의해 열에너지가 부족하여 움직임이 둔해지기 때문에 서로 결합자체가 여름철보다는 약해져서 쉽게 잘 부숴집니다.
플라스틱은 분자들이 길게 이어진 고분자 상태 입니다. 고온에서는 열에너지를 받아 이 고분자 사슬이 유연하여 위부충격에 강하지만 겨울철과 같이 에너지가 부족한 상태가 되면 유연성이 떨어져서 위부 충격에 의해 잘 부숴질 수 있습니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)