Theo quan điểm hiện đại, cơ chế của sự kết tinh bao gồm sự hình thành nhân của pha tinh thể (trung tâm kết tinh) trong pha vơ định hình và sự lớn lên của các nhân này. Ơí
nhiệt độ đủ cao sẽ hình thành các trật tự địa phương trong chất lỏng hoặc chất nĩng chảy, nhưng các trật tự này bị phá huỷ bởi chuyển động nhiệt và sự hình thành một nhân ổn định của pha tinh thể khơng thể thực hiện được.
Khi làm lạnh thì khả năng hình thành nhân tinh thể ổn định tăng lên. Nhiệt độ mà tại đĩ nhân tinh thể ổn định được hình thành gọi là nhiệt độ kết tinh. Tinh thể đầu tiên được hình thành rất nhỏ (10-6÷ 10-7 cm). Khả năng chuyển pha của vật chất phụ thuộc vào kích thước của các giọt hoặc phần rắn này.
Theo Thomson áp suất hơi trên giọt cĩ bán kính nhỏ sẽ lớn áp suất hơi trên giọt cĩ bán kính lớn.(r2<r1⇒ P2> P1 và ) r 1 r 1 ( T . R . d M 2 P P ln 1 2 l 1 2 = σ − r1, r2 : bán kính giọt. P1,.P2: áp suất trên giọt.
σ : sức căng bề mặt trên hai vùng lỏng rắn. M : Trọng lượng phân tử
dl : tỷ trọng của chất lỏng. R : hằng số khí.
T : nhiệt độ tuyệt đối.
Do đĩ nếu tinh thể càng nhỏ thì chúng càng dể chuyển sang pha hơi hoặc pha lỏng do đĩ nhiệt nĩng chảy hoặc hồ tan của tinh thể nhỏ nhỏ hơn tinh thể lớn. Vì vậy một sự hồ tan cĩ thể chưa bảo hồ đối với tinh thể nhỏ nhưng lại quá bảo hồ so với những tinh thể lớn (ở một nhiệt độ nào đĩ). Vì vậy các tinh thể nhỏ bị tan ra và các tinh thể lớn sẽ lớn lên. Điều này giải thích cho sự lớn lên của tinh thể trong dung dịch.
- Mức độ kết tinh (số lượng tinh thể hình thành trong một đơn vị thời gian) phụ thuộc vào sự hình thành và lớn lên của nhân tức là phụ thuộc vào mức độ chuyển động nhiệt. Vì vậy đường cong biểu diễn mức độ kết tinh phụ thuộc vào nhiệt độ đi qua cực đại.
- Sự kết tinh thường khơng bắt đầu tại điểm chảy mà dưới điểm chảy. Sự thốt nhiệt độ của sự kết tinh làm nhiệt độ tăng đến điểm chảy và giữ nguyên tại đĩ trong suốt quá trình. Nếu làm lạnh tiếp tục thì sự kết tinh giảm rõ rệt và bằng 0 tại Tg.
*/ Cơ chế kết tinh của polymer nhìn chung giống vật chất thấp phân tử nhưng sự kết tinh của polymer luơn bắt đầu tại nhiều điểm phân bố ngẫu nhiên trong hệ thống. Những tinh thể lớn lên một cách ngẫu nhiên so với các tinh thể khác. Do đĩ, polymer khơng bao giờ kết tinh hồn tồn
1: mức độ kết tinh 2: độ nhớt