【華工考研院】華工804高分子物理：晶體結構！

華工引路人 · 發表于 2021-12-11 15:12

晶體結構
把組成晶體的質點抽象成為幾何點，由這些等同的幾何點的集合所形成的格子，稱為空間格子，也稱為空間點陣。點陣結構中，每個質點代表的具體內容稱為晶體的結構基元。故晶體結構可以用下式表示：晶體結構＝點陣＋結構基元

根據點陣的性質，把分布在同一直線上的點陣叫直線點陣;分布在同一平面中的點陣叫平面點陣;分布在三維空間的點陣叫空間點陣。

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，以代表晶體結構的基本重復單位，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構﹐采用6個晶胞參數來表示其大小和形狀。這6個參數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，構成7個晶系。不同晶系的晶胞及其參數如表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。
結晶格子內所有的格子點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，需要有不同的標記。一般常以晶面指數來標記某個晶面。

等規聚丙烯的變態中，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，等規聚丙烯中，α、β、γ晶型的熔點各不相同，分別為165℃、145~150℃和155℃。α晶型的硬度和剛性比β晶型大，而沖擊強度和透明性比β晶型差。
由于聚合物分子具有長鏈結構的特點，結晶時鏈段并不能充分地自由運動，這就妨礙了分子鏈的規整堆砌排列，因而，高分子晶體內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、鏈扭轉引起的局部構象錯誤所致。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常含有許多歪斜的晶格結構。當結晶缺陷嚴重影響晶體的完善程度時，便導致所謂準晶結構,即存在畸變的點陣結構,甚至成為非晶區。

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