高分子物理chapter2

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1、第二章聚合物的凝聚态结构1意义高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点，而凝聚态结构与材料的性能有着直接的关系。研究聚合物的凝聚结构特征、形成条件及其材料性能之间的关系，对于控制成型加工条件以获得预定结构和性能的材料，对材料的物理特性和材料设计都具有十分得要的意义。2液体气体固体液体固体晶态非晶态液晶态取向结构高分子凝聚态指高分子链之间的几何排列和堆砌状态凝聚态:分子的聚集状态指物质的宏观物理状态织态结构高分子不存在气态32.1聚合物内聚能和内聚能密度内聚能为克服分子间作用力，1摩尔的凝聚体汽化时所需要的能量E摩尔蒸发热汽化时所做的膨胀功内聚能密度(

2、CED)为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量。摩尔体积4聚合物内聚能测定方法最大溶胀比法最大特性粘数法聚合物不能汽化因此只能依据聚合物在不同溶剂中的溶解能力来间接估计范德华力和氢键范德华力包括静电力、诱导力和色散力高聚物分子间的作用力5CED<300焦/厘米3的高聚物是非极性高聚物，可用作橡胶；CED>400焦/厘米3的高聚物由于分子链上有强极性基团，或者分子链间能形成氢键，分子间作用力大，可做纤维材料或工程塑料；CED在300－400焦/厘米3之间的高聚物分子间力适中，适合作塑料使用。内聚能密度CED的大小分子间作用力对聚合物的内聚能密度有很大的影响

3、6高分子链本身具有必要的规整结构适宜的温度，外力等条件玻璃体结晶溶液结晶熔体结晶高分子结晶，形成晶体条件方法结晶高分子：高聚物可以高度结晶，但不能达到100％，即结晶高聚物为晶态和非晶态两相共存的状态。2.2晶态结构72.2晶态结构的表征方法结晶聚合物的重要实验证据X射线衍射曲线X-raydiffractionX射线衍射花样X-raypatterns晶体:同心圆－德拜环Debyering。非晶:形成弥散环－无定形晕。p36布拉格方程：2dsinθ=nλX-射线衍射法X-射线入射晶体后由于原子周期形排列，产生次X射线的衍射条纹。82.2.1晶体结构的基

4、本概念描述晶胞结构的六个参数：a，b，c，α，β，γ七大晶系：立方，四方，斜方(正交)，单斜，三斜，六方，三方。聚合物晶体的质点是结构单元/链节，而不是原子、分子或离子。晶体:物质内部的质点（原子、分子、离子）三维有序周期性排列。晶体结构与点阵的关系空间点阵晶胞晶胞参数晶系晶面Miller指数9晶格（lattice):把晶体中质点的中心(结点)用直线联起来构成空间格架。空间点阵（spacelattice）：由这些结点构成的空间总体。晶胞（unitcell）：构成晶格的最小的基本几何单元。晶胞形状——即空间格子的平行六面体晶体:无数晶胞在三维空间的规则

5、堆积1011a、b、c(书写):确定大小、、(逆时针):确定形状晶格常数(参数):由a、b、c、、、6个量组成晶胞大小与形状由三个互不平行的棱长a、b和c和它们之间的夹间角、、决定.晶轴:晶胞的三条棱。晶胞UnitCellChapter2StructureofMaterialsa、b、c：指同一方向上周期性重复的质点的距离1112晶系特征空间点阵对称元素1三斜abc1简单三斜(无转轴)既无对称轴也无对称面2单斜abca==90°;90°2简单单斜;底心单斜一个二次旋转轴,镜面对称3正交(斜方)abca=

6、==90°4简单正交;底心正交;体心正交;面心正交三个互相垂直的二次旋转轴4菱方a=b=ca==90°1斜方一个三次旋转轴5四方a=bca===90°2简单四方;体心四方一个四次旋转轴6六角a=bca==90°;=120°1六角一个六次旋转轴7立方a=b=ca===90°3简单立方;体心立方;面心立方四个三次旋转轴7个晶系和14种空间点阵类型12晶系（crystalsystems）12简单菱方简单立方简单六方简单四方13a=b=c；a===90°a=b=c；a==90°a=bc；a===90a=bc；a==

7、90°;=120°13底心单斜简单单斜简单三斜14abc；abc;a==90°;90°14简单正交面心立方面心正交15abc;a===90°a=b=c;a===90°abc;a===90°15体心立方体心四方体心正交16Chapter2StructureofMaterialsa=b=c;a===90°a=bc;a===90°abc;a===90°16172晶向指数和晶面指数晶面：——晶体点阵在任何方向可划分为“相互平行的等距的一组平面”称为晶面.晶向：——点阵可在任何方向上分解为“相互平

8、行的直线组（晶列）”，晶列所指方向就是晶向。1718晶列晶面簇晶列和晶面簇晶向与晶面与晶体的生长、变形、性能