【華工考研院】華工804高分子物理：晶體結(jié)構(gòu)！

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晶體結(jié)構(gòu)
把組成晶體的質(zhì)點(diǎn)抽象成為幾何點(diǎn)，由這些等同的幾何點(diǎn)的集合所形成的格子，稱為空間格子，也稱為空間點(diǎn)陣。點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中，每個質(zhì)點(diǎn)代表的具體內(nèi)容稱為晶體的結(jié)構(gòu)基元。故晶體結(jié)構(gòu)可以用下式表示：晶體結(jié)構(gòu)＝點(diǎn)陣＋結(jié)構(gòu)基元

根據(jù)點(diǎn)陣的性質(zhì)，把分布在同一直線上的點(diǎn)陣叫直線點(diǎn)陣;分布在同一平面中的點(diǎn)陣叫平面點(diǎn)陣;分布在三維空間的點(diǎn)陣叫空間點(diǎn)陣。



在空間格子中劃分出一個個大小和形狀完全一樣的平行六面體，以代表晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單位，這種三維空間中具有周期性排列的最小單位稱為晶胞。為了完整地描述晶胞的結(jié)構(gòu)﹐采用6個晶胞參數(shù)來表示其大小和形狀。這6個參數(shù)是平行六面體的三邊的長度（亦稱三晶軸的長度)a 、b、c以及它們之間的夾角α、β、γ。一般a軸從后向前，b軸從左向右，c軸從下向上。a和b的夾角為y，b和c的夾角為α，c和 a的夾角為β。晶胞的類型一共有7種，即立方、四方、斜方（正交)、單斜、三斜、六方、三方，構(gòu)成7個晶系。不同晶系的晶胞及其參數(shù)如表2-2所示，它們可以通過X射線衍射方法求得。

其中，立方、六方為高級晶系，
正方（四方)、斜方為中級晶系，
三斜、單斜為初級晶系。
結(jié)晶格子內(nèi)所有的格子點(diǎn)全部集中在相互平行的等間距的平面群上，這些平面叫做晶面。晶面與晶面之間的距離叫晶面間距。
從不同的角度去觀察某一晶體，將會見到不同的晶面。所以，需要有不同的標(biāo)記。一般常以晶面指數(shù)來標(biāo)記某個晶面。



等規(guī)聚丙烯的變態(tài)中，以單斜、六方、擬六方三種為主要的晶型。晶型不同，聚合物的性能也不同，例如，等規(guī)聚丙烯中，α、β、γ晶型的熔點(diǎn)各不相同，分別為165℃、145~150℃和155℃。α晶型的硬度和剛性比β晶型大，而沖擊強(qiáng)度和透明性比β晶型差。
由于聚合物分子具有長鏈結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)晶時(shí)鏈段并不能充分地自由運(yùn)動，這就妨礙了分子鏈的規(guī)整堆砌排列，因而，高分子晶體內(nèi)部往往含有比低分子晶體更多的晶格缺陷。所謂晶格缺陷，指的是晶格點(diǎn)陣的周期性在空間的中斷。典型的高分子晶格缺陷是由端基、鏈扭結(jié)、鏈扭轉(zhuǎn)引起的局部構(gòu)象錯誤所致。鏈中的局部鍵長、鍵角的改變和鏈的局部位移使聚合物晶體中時(shí)常含有許多歪斜的晶格結(jié)構(gòu)。當(dāng)結(jié)晶缺陷嚴(yán)重影響晶體的完善程度時(shí)，便導(dǎo)致所謂準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu),即存在畸變的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),甚至成為非晶區(qū)。

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