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Die Wissensdatenbank mit Begriffen rund um's Thema Kunststoff
In diesem kostenfreien Onlinenachschlagewerk finden Sie zahlreiche Begriffserklärungen zum Werkstoff Kunststoff. Diese sind gerade auch für Quereinsteiger eine kleine Starthilfe in die umfangreiche Welt der Kunststoffverarbeitung.
Arrhenius-Gleichung
Die Arrhenius-Gleichung beschreibt den temperaturabhängigen Verlauf der Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Prozesse und ist in der Polymerwissenschaft von zentraler Bedeutung, insbesondere für Alterungs-, Diffusions- und Abbaumechanismen in Kunststoffen.
Dabei gilt:
k: Reaktionsgeschwindigkeitskonstante
A: Präexponentieller Faktor
EA: Aktivierungsenergie [J·mol⁻¹]
R: Universelle Gaskonstante (8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹)
T: Absolute Temperatur [K]
Beispiele für Anwendungsmöglichkeiten in der Kunststofftechnik:
- Thermische Alterung
Vorhersage der Lebensdauer von Kunststoffen bei erhöhten Temperaturen. - Diffusionsprozesse
Beschreibung temperaturabhängiger Permeation von Gasen oder Flüssigkeiten. - Reaktionskinetik
Analyse von Vernetzungs-, Abbau- oder Kristallisationsprozessen. - Zeit-Temperatur-Verschiebungsprinzip
Berechnung von Verschiebungsfaktoren.
Lässt sich die Temperaturabhängigkeit eines Prozesses (beispielsweise die Abhängigkeit der Versagenszeiten t bei der thermischen Alterung) mit der Arrhenius-Gleichung beschreiben, so ergibt sich im sogenannten Arrhenius-Plot (Auftragung von log t über 1/T) ein linearer Verlauf.
Abbildung: Arrhenius-Plot (Grafik: SKZ)
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