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3.2.2 聚合物結晶形態
（1）單晶：如果短程有序性和長程有序性貫穿整塊晶體，則這塊晶體稱為單晶。這里是指由溶液生長的片狀晶體的總稱，實際上，只是可分離的形狀規則的單一晶體。特點是一定外形，長程有序。 形成條件：聚合物單晶一般只能在極稀溶液中（濃度<0.1%）緩慢結晶才能形成。在電鏡下可以直接觀察到它們是具有規則幾何形狀的薄片狀晶體。
生長條件的影響： a.溶液濃度，為了培養完善的單晶，溶液的濃度必須足夠稀，通常，濃度 < 0.01%，可得單晶；0.01< 濃度 < 0.1 %，多層片晶；濃度 > 1 %，球晶。 b.結晶溫度，要得到完善的單晶，結晶的溫度必須足夠高。 c.溶劑，采用熱力學上的不良溶劑有利于生成較大的更為完善的晶體。 d.分子量，同一溫度下，高分子按照分子量從大到小的順序先后結晶。 分子鏈的取向：對于片狀單晶，分子鏈的取向垂直于單晶平面 單晶的判別：衍射圖上出現衍射點，而不是衍射環
（2）球晶：一個從晶核開始，片晶輻射狀生長而成的球狀多晶聚集體。 形成條件：在不存在應力或流動的情況下，當結晶性的高聚物從濃溶液中析出，或從熔體冷卻結晶時，傾向于生成球狀晶體。 球晶的判別：球晶在偏光顯微鏡下觀察，呈特有的黑十字消光圖案。另外，在高過冷度條件下，球晶還會在黑十字消光圖案上重疊著明暗相間的同心消光圓環，也叫條帶球晶。黑十字消光圖像是高聚物球晶的雙折射性質和對稱性的反映。當保持起偏器和檢偏器的位置不變，而將樣品沿其平面轉動時，球晶的黑十字消光圖案不變。 分子鏈的取向：分子鏈通常總是沿垂直于球晶半徑方向取向的。 生長過程：球晶是由一個晶核開始，以相同的生長速率同時向空間各個方向放射形生長形成的。晶核較少，球晶較小時，它呈球形；晶核較多，繼續生長擴大時，出現非球形的界面。file:///C:\Users\ADMINI~1.BF-\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2455.tmp.jpg 正球晶和負球晶：正球晶：徑向折射率大于切向折射率，負球晶：徑向折射率小于切向折射率。 球晶對物理性能的影響：球晶越大，材料的沖擊強度越小，越容易破裂。再如，球晶大小對聚合物的透明性也有很大影響。通常，非晶聚合物是透明的，而結晶聚合物中晶相和非晶相共存，由于兩相折射率不同，光線通過時，在兩相界面上將發生折射和反時，所以，呈現乳白色而不適明。球晶或晶粒尺寸越大，透明性越差。但是，如果結晶聚合物中晶相和非品相密度非常接近，如聚4－甲基－1－戊烯， 則仍然是透明的:如果球晶或晶粒尺寸小到比可見光波長還要小時，那么對光線不發生折射和反射，材料也是透明的。
（3）樹枝狀晶：溶液中析出結晶時，當結晶溫度較低或溶液濃度較大或分子量過大，聚合物不再形成單晶，結晶的過渡生長將導致較為復雜的結晶形式，生成樹枝狀晶。
（4）纖維狀晶：當存在流動場時，高分子鏈伸展，并沿著流動方向平行推列。在適當的情況下，可以發生成核結晶形成纖維狀晶，分子鏈的取向是平行纖維軸的，因此，這樣得到的纖維有極好的強度。
（5）串晶：高分子溶液溫度較低時，邊攪拌邊結晶，可以形成一種類似于申珠式結構的特殊結晶形態。這種聚合物串晶具有伸直鏈結構的中心線，中心線周圍間隨地生長著折疊鏈的片晶，它是同時具有伸直鏈和折疊鏈兩種結構單元組成的多晶體。應力越大伸直鏈組分越多。
（6）柱晶：當聚合物熔體在應力作用下冷卻結晶得到。
（7）伸直鏈晶體：聚合物在極高壓力下進行熔融結晶或者對熔體結晶加壓熱處理，是熱力學上最穩定的一種凝聚態結構。
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發表于 2022-1-7 10:36
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