摘自《3D Printing Failures: 2020 Edition: How to Diagnose and Repair ALL Desktop 3D Printing Issues》Page 123
(以下节选翻译未校对，纯属个人笔记，转载请注明出处)
作者：Nicolas Tokotuu， Polymaker产品经理
感谢Polymaker团队的帮助下完成了这个章节。Polymaker是一家富有创新精神的公司，研究与创新是公司团队成长的核心价值。2016年我以3D打印工程师职位加入Polymaker并不断的增长了自己在高分子聚合物（polymer）方面的科学知识。在此我想我可以分享一些知识给3D打印社区。
高分子聚合物（Polymers）
这个章节我将通过材料科学的方法来处理3D打印过程中碰到的问题与挑战。这个章节的出发点在于通过更科学的知识来解决一些问题。理解这一章节可以帮助到避免这本书其他部分涉及的问题。
首先很重要的是需要理解3D打印中用到的材料：高分子聚合物（Polymers）
高分子聚合物是一种大的分子，或者说是“高（大）分子”，由大量排列整齐的“单体”通过聚合作用生成。聚合作用将单体分子通过化学反应聚合成高分子聚合物。
…(此处部分段落未翻译)
高分子聚合物可分为2大家族：热凝物和热塑性塑料。
热凝物从软固体不可逆凝固而成，或从粘性的液体预聚合成固体聚合。凝固过程也称为交叉连接，通过一种化学反应将分子连接并预聚合排列成网状结构。凝固的热固物无法再融化且通常不可再热融处理。
热塑性塑料是一种预热变软遇冷变硬的材料。热塑性材料可以被加热，模具处理和冷却多次而很少能的改变它的化学和物理特性。不像热凝物，每个高分子聚合物链是相互通过同价键绑定的，热塑性塑料的高分子聚合物是通过相互的弱连接也就是非同价键绑定的。
高分子聚合物也可以通过2个主要的微结构类型来区分：
非晶质聚合物和半结晶聚合物
热塑性塑料可以通过微结构来区分开来，从而决定它的特性和高分子聚合物的能力。
非晶质聚合物（Amorphous）
非晶质聚合物可以通过没有长效序列来区别开。这表示高分子聚合物链是无需排列的。
一般来说，透明状的塑料通常都由非晶质聚合物组成，例如PMMA，PS和PC材料
半结晶聚合物（Semi-Crystalline）
半结晶聚合物是有序结构的，就是通常所说的“晶体”。晶体是有序的，紧密连接组合的聚合物。晶体和非晶体共存组成，所以称为“半结晶”聚合物。 晶体比例决定了结晶度。半结晶聚合物的一个特性就是结晶度决定了它的机械和热力特性。
现在我们对材料结构有了更深的了解，让我们更深入得了解下热力特性，也就是这个在不同温度下有不同功能表现的特性。这之前我们需要首先需要定义热力特性的测试方法：DSC
DSC的定义
差示扫描量热法（DCS）是指将样本置于温腔中并持续增加内部温度需要多少热量的一种热力分析方法。这种分析是设计用来精确知道样本将在加热温度达到多少进入特定的转化状态。例如，玻璃转化，结晶化和融化，记录下高分子聚合物对逐渐加热的反应如吸收与释放能量。
玻璃转化（Tg）
玻璃转化温度在所有高分子聚合物都可以看到，一般指其物理状态从玻璃状态（硬且脆）到橡胶状态（软而柔韧）的温度。Tg一般用来指示非晶质聚合物的最高的可工作温度。
结晶化（Tc）
结晶发生在Tg和Tm(融化温度)之间，是高分子聚合物的分子序列排序的一个处理过程。结晶温度指高分子聚合物发生最快速度结晶时的温度。
融化（Tm）
融化温度是指晶体与非晶体开始融化/变形的温度。非晶质聚合物没有所谓的融化温度。
分解温度（Td）
分解温度是指材料开始分解时的温度，即聚合分子主链分解的温度。
关于以上图表和定义的注释
以上定义的一般可以简单理解为热量（能量）注入腔体将增加内部温度，墙体内的样本（高分子聚合物）吸收了热能而使其结构重组，且热量持续以恒定数率注入。
参考以上图表，一开始以恒定数率的热量注入系统。在Tg（玻璃转化温度）我们发现需要更多热量注入使温度持续以相同的数率上升，这是由于样本吸收了热能打破了其非共价键使高分子聚合物更活跃（结果是材料变软）
之后阶段转变，样本将有一个更高的热状态，系统持续以恒定数率加热而温度不变化。此时系统温度将比之前Tg更高，能量持续被样本吸收并使其微结构越来越活跃（激活）。在Tc（结晶温度）样本的高分子聚合物链足够活跃而结晶化，样本将释放能量（热量），这代表腔体可以减小能量注入。这是因为晶体状态（更有序的结构）是由一个更无需的状态而来，不需要更多能量。所以需要释放能量。一旦晶体有序，没有更多能量释放了。很快结晶之后，来到融化温度， 高分子聚合物链将持续吸收能量（动能）而过多的激活自己而打破晶体结构吸收能量，这样就需要系统注入更多能量持续加温。当所有晶体结构打破，样本不需要更多能量了。这可以解释图标上的两个相反的波动过程Tc和Tm。在Td（分解温度）样本将开始分解，意味着共价键将开始断裂。样本将失去热能力而无需注入更多能力。
…(未完待续)