苏州大学：《高分子化学与物理》第二章 高分子物理基础（2-3）高分子化合物的聚集态结构（李战雄）

第三节高分子化合物的聚集态结构 高分子聚集态结构直接影响材料性能 尽管一种材料的基本性质取决于它的分子结构 但其本体性质则是由分子的排列状态所控制的。 °晶态结构( crystalline structure) 非晶态结构(non- crystalline structure) 取向结构( oriented structure) 织态结构〔 texture structure)

第三节 高分子化合物的聚集态结构 • 高分子聚集态结构直接影响材料性能 • 尽管一种材料的基本性质取决于它的分子结构， 但其本体性质则是由分子的排列状态所控制的。 • 晶态结构（crystalline structure） • 非晶态结构（non-crystalline structure） • 取向结构（oriented structure） • 织态结构（texture structure）

、晶体的基本概念及其测定 小分子晶体:当物质内部的质点(原子、分子 离子)在三维空间是周期性的重复排列时,该 物质为晶体。 晶态高聚物:由晶粒组成,晶粒內部具有三维 远程有序结构,但呈周期性排列的质点不是原 子、整个分孑或离子,而是结构单元

三、晶体的基本概念及其测定 • 小分子晶体：当物质内部的质点（原子、分子、 离子）在三维空间是周期性的重复排列时，该 物质为晶体。 • 晶态高聚物：由晶粒组成，晶粒内部具有三维 远程有序结构，但呈周期性排列的质点不是原 子、整个分子或离子，而是结构单元

1、晶体的基本类型 ·①单晶:近程和远程有序性贯穿整个晶体 宏观外形:多面体 宏观特征:各向异性 ②挛晶:晶体的远程有序性在某一确定的平面上发 生突然转折,而且从这一平面为界的两部分晶体分 别有各自的远程有序。 ③多晶:整个晶体中由许多取向不同的晶粒(微小 单晶或挛晶)组成,远程有序只能保持在几百ηm或 几十nm的范围内。 宏观外形:不具有多面体的规则外形。 宏观物性:各向同性

1、晶体的基本类型 • ①单晶：近程和远程有序性贯穿整个晶体 宏观外形：多面体 宏观特征：各向异性 • ②挛晶：晶体的远程有序性在某一确定的平面上发 生突然转折，而且从这一平面为界的两部分晶体分 别有各自的远程有序。 • ③多晶：整个晶体中由许多取向不同的晶粒（微小 单晶或挛晶）组成，远程有序只能保持在几百nm或 几十nm的范围内。 宏观外形：不具有多面体的规则外形。 宏观物性：各向同性

④准晶:仍属于晶体范畴,仍然存在点阵结构 但是有畸变的点阵结构,而且只有一定程度 的远程有序。 ⑤非晶:具有近似的近程有序而无远程有序的 团体

• ④准晶：仍属于晶体范畴，仍然存在点阵结构， 但是有畸变的点阵结构，而且只有一定程度 的远程有序。 • ⑤非晶：具有近似的近程有序而无远程有序的 固体

2、晶体的基本结构 (1)空间点阵和晶格 把组成晶体的质点称为几何点,由这些等同 的几何点的集合所形成的格子,称为空间格 子,也称空间点阵。 这些点阵的排列具有一定的几何形状,称 为晶格

2、晶体的基本结构 • 把组成晶体的质点称为几何点，由这些等同 的几何点的集合所形成的格子，称为空间格 子，也称空间点阵。 • 这些点阵的排列具有一定的几何形状，称 为晶格。 (1)空间点阵和晶格

直线点阵—分布在同一直线上的点阵 ·平面点阵—分布在同一平面上的点阵 ◆---●---4--4--=0 空间点阵—分布在三维空间的点阵 胞

• 直线点阵——分布在同一直线上的点阵 • 平面点阵——分布在同一平面上的点阵 • 空间点阵——分布在三维空间的点阵 晶 胞

2)晶胞和晶胞参数 晶胞—在空间格子中划分出一个个大小和 形状完全一样的平行六面体以代表晶体结构 的基本重复单位。这种三维空间中具有周期 性排列的最小单位称为晶胞。 晶胞参数——a、b、c、α、阝、y 1●-4--b---● 胞

（2）晶胞和晶胞参数 • 晶胞——在空间格子中划分出一个个大小和 形状完全一样的平行六面体以代表晶体结构 的基本重复单位。这种三维空间中具有周期 性排列的最小单位称为晶胞。 • 晶胞参数——a、b、c 、α、β、γ 晶 胞

晶系(七个) 立方: a=b=c,a=B=y=900 六方: a=b≠ca=B=90,y=120 四方(正方):a=b≠c=B=y=9 方(菱形):a=b=ca=B=y≠ 斜方(正交 ):a≠b≠c=B=y=90 立方 六方 单斜: a≠b≠c,a=y=90,B3≠90 三斜: a≠b≠C,≠B≠y×900 四方 三方

晶系（七个） 立方： 六方： 四方（正方）： 三方（菱形）： 斜方（正交）： 单斜： 三斜： 0 a = b = c, =  =  = 90 0 0 a = b  c, =  = 90 , =120 , 90 . 0 a = b  c  =  =  = 0 a = b = c, =  =   90 0 a  b  c, =  =  = 90 0 0 a  b  c, =  = 90 ,  90 0 a  b  c,      90 立方 四方 三方（菱形 六方

立方 六方 四方 三方(菱形)

立方 四方 三方（菱形） 六方

(3)晶面和晶面指数 面:晶格內所有的格子(点阵)全部集中在 相互平行的等间距的平面群上,这些平面叫 做格子面或叫结晶网面,也称晶面。 ·晶面的标记——密勒( Miller指数或晶面指 数 晶面与晶轴a,b,c分别相交于M1,M2 M3三点,相应的截距为oM1=3a,OM2 =2b,OM3=1c,全为单位向量的整数倍

（3）晶面和晶面指数 • 晶面：晶格内所有的格子(点阵)全部集中在 相互平行的等间距的平面群上，这些平面叫 做格子面或叫结晶网面，也称晶面。 • 晶面的标记——密勒(Miller)指数或晶面指 数 • 一晶面与晶轴a，b，c分别相交于M1，M2， M3三点，相应的截距为OM1＝3a，OM2 ＝2b，OM3＝1c，全为单位向量的整数倍