Schmelzintervall

Als Schmelzintervall, Schmelzbereich oder auch Erstarrungsintervall bezeichnet man das Temperaturintervall zwischen Solidus- und Liquidustemperatur eines Stoffes.

Materialwissenschaft

Zwischen Solidus- und Liquidustemperatur ist in der Werkstoffkunde das Gemenge bei Legierungen breiig, es existieren feste und flüssige Phasen nebeneinander.

Im Gegensatz dazu schmelzen bzw. erstarren reine Metalle und eutektische Legierungen bei gleichbleibender Temperatur, dem sogenannten Schmelzpunkt.

Um Anfangs- und Endpunkt eines Schmelzintervalls für beliebige Legierungen zu ermitteln, werden diese einer thermischen Analyse unterzogen und die Ergebnisse anschließend in ein Phasendiagramm übertragen.

Schmelzintervall Θ einiger Kunststoffe^[1]

Material	Θ[°C]
Niederdruckpolyethylen (LDPE)	105−120
Hochdruckpolyethylen (LDPE)	125−135
isotaktisches Polypropylen	176
Polymethymethacrylat (PMMA)	120−160
Polyoxymethylen	165−185
taktisches Polystyrol	235−250
Polytetrafluorethylen (PTFE)
Polyamid 6	215−225
Polyamid 11	180−190
Polyamid 66	250−260
Polyamid 610	210−220
Polyethylenterephthalat (PET)	250−260

Kunststoffe

Einen relativ scharfen Schmelzpunkt weisen nur einige kristalline Polymere auf. Da jedoch auch kristalline Kunststoffe immer noch amorphe Bereiche enthalten, zieht sich das Schmelzen beim Erwärmen über einen gewissen Temperaturbereich hin, das Schmelzintervall.^[2] Die Bestimmung des Schmelzintervalls kann mit einem Heiztisch-Mikroskop oder in einem Schmelzpunktsröhrchen (mit Hilfe der Apparatur nach Dr. C. F. Linström (oft fälschlich auch Lindström geschrieben); hierbei wird die Probe in einem Kupferblock erwärmt und das Verhalten der Probe im Schmelzpunktsröhrchen durch eine eingebaute Lupe betrachtet^[3]) erfolgen.

Organische Chemie

Analog weisen die meisten organisch-chemischen Verbindungen ebenfalls einen Schmelzbereich oder einen bestimmten Schmelzpunkt auf, meist unter 300 °C und sind ein Reinheitskriterium für diese Substanzen. Die meisten salzartigen Verbindungen (Beispiel: Aminosäuren) besitzen höhere Schmelztemperaturen, die aber oft wenig charakteristisch sind.

Siehe auch

• Legierung#Zustandsschaubild (Zustandsdiagramm, Phasendiagramm)
• Peritektisch
• Monotektisch

Literatur

• Dieter Kohtz: Einführung in die Werkstoffkunde für Metallschweißer. In: Der Praktiker: das Magazin für Schweißtechnik und mehr. 9/1982 bis 1/1985, DVS-Verlag, ISSN 0554-9965.
• Roland Strietzel: Die Werkstoffkunde der Metall-Keramik-Systeme, Verlag Neuer Merkur GmbH, München 2005, ISBN 3-937346-14-7, S. 13 (verfügbar über Google-Buchsuche)

Einzelnachweise

1. ↑ M. D. Lechner, K. Gehrke und E. H. Nordmeier: Makromolekulare Chemie, 4. Auflage, Birkhäuser Verlag, 2010, S. 475, ISBN 978-3-7643-8890-4.
2. ↑ M. D. Lechner, K. Gehrke und E. H. Nordmeier: Makromolekulare Chemie, 4. Auflage, Birkhäuser Verlag, 2010, S. 474−475, ISBN 978-3-7643-8890-4.
3. ↑ C. F. Linström: Ein neuer Schmelzpunktsbestimmungsapparat aus Kupfer. in: Chem. Fabrik 7, 270 (1934); Anmerkung: Carl Friedrich Linström war Assistent am Phys.-Chemischen Institut in Erlangen unter Prof. G. Scheibe.