Present work describes an ultra-fast scanning calorimeter that is capable of controlled cooling and heating at rates up to 100 000 K/s as well as isothermal measurements with time resolution of 0.1 ms. The technique was applied to study crystallization kinetics of polymers and monodisperse n-alkanes. N-alkanes showed discrete values of melting temperature caused by so-called integer folding (extended chain E, folded-into-two F2, folded-into-three F3 and so on). In the isothermal crystallization halftime versus crystallization temperature curve, there is at least one bend. The bend was thought to be due to the transition between the formation of once folded (F2) and extended chain (E). However, the effect is rather caused by the interplay between different processes, each having its own kinetics (crystallization into F2, crystallization into E, transformation F2->E) as well as a self-poisoning effect.
Die vorliegende Arbeit beschreibt ein ultraschnelles Kalorimeter, das zum kontrollierten Abkühlen und Heizen mit Raten bis zu 100 000 K/s sowie zu isothermen Messungen mit einer Zeitauflösung von 0.1 Millisekunden fähig ist. Die Technik wurde angewandt, um die Kristallisationskinetik von Polymeren und monodisperse n-Alkanen zu studieren. N-Alkane zeigten diskrete Werte der Schmelztemperatur, die durch so genannte Ganzzahlfaltung verursacht sind (ausgestreckte Kette E, "gefaltet in zwei" F2, "gefaltet in drei" F3 usw.). In der Kurve der isothermischen Kristallisationshalbzeit über der Kristallisationstemperatur gibt es mindestens einen Knick. Bisher dachte man, dass der Knick durch den Übergang zwischen der Bildung einmal gefalteter (F2) und ausgestreckter Kette (E) verursacht wird. Allerdings wird der Effekt eher durch das Zusammenspiel verschiedener Prozesse verursacht, von denen jeder seine eigene Kinetik hat (Kristallisation in F2, Kristallisation in E, Umwandlung von F2 in E), sowie einer "Selbstvergiftung".