一般工程材料的結(jié)構(gòu)特點(編輯修改稿)
2025-02-12 07:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 間隙相 VC的結(jié)構(gòu) ← 圖 體的結(jié)構(gòu) ?（ 2）化合物 ?②金屬化合物的性能特點 金屬化合物一般都有 較高的熔點、較高的硬度和較大的脆性 (即硬而脆 )，但塑性很差。 特別是間隙相具有極高的熔點和硬度， 見表 13所示。 根據(jù)這一特性，若能使金屬化合物以比較彌散形式分布于固溶體基體上，往往能使整個合金的強度、硬度、耐磨性等得到很大提高。 ?因此，在金屬材料中， 金屬化合物常被用作強化相，用以提高合金的強度、硬度、耐磨性及耐熱性等。 表 一 些 碳 化 物 的 硬 度 和 熔 點 間隙相 表 1－ 4 晶體材料的基本相結(jié)構(gòu)特征 聚合物的結(jié)構(gòu) Polymer Structures ?聚合物是由一種或幾種簡單低分子化合物經(jīng)聚合而組成的分子量很大（ 103～ 106之間）的化合物。其分子量雖大，但化學(xué)組成確比較簡單，它通常是以 C為骨干，與 H、 O、 N、 S或 P、 Cl、 F、 Si等中的一種或一種以上元素結(jié)合構(gòu)成，其中主要是碳氫化合物及衍生物。 ?組成聚合物的每一個大分子鏈都是由一種或幾種低分子化合物的成千上萬個原子以共價鍵形式重復(fù)連接而成。這里的低分子化合物稱為 “ 單體 ” 。 ?例如，由數(shù)量足夠多的乙烯（ CH2=CH2）作單體，通過聚合反應(yīng)打開它們的雙鍵便可生成聚乙烯。其反應(yīng)式為： ?nCH2=CH2 [CH2CH2]n 。這里 “ CH2CH2”結(jié)構(gòu)單元稱為 “ 鏈節(jié) ” ， 而鏈節(jié)的重復(fù)個數(shù) n稱為 “ 聚合度 ” 。 因此， 單體是組成大分子的合成原料，而鏈節(jié)則是組成大分子的基本（重復(fù)）結(jié)構(gòu)單元。 ?聚合物的結(jié)構(gòu)主要包括兩個微觀層次 :一個是大分子鏈的結(jié)構(gòu)，另一個是大分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。 ????? ??????? ?? ?C202200 大氣壓，均聚過氧物引發(fā)劑?系指大分子的結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、鍵接方式、空間構(gòu)型、支化及交聯(lián)等。 ?（ 1）線型結(jié)構(gòu) 線型高分子的結(jié)構(gòu)是整個大分子呈細長鏈狀 （見圖 119a）， 分子直徑與長度之比可達 1:1000以上。通常蜷曲成不規(guī)則的線團狀，受拉時可伸展呈直線狀。另一些聚合物大分子鏈帶有一些小支鏈，整個大分子呈枝狀 （見圖 119b）， 這也屬于線性結(jié)構(gòu)。線型結(jié)構(gòu)聚合物的特點是具有良好的彈性和塑性，在加工成型時，大分子鏈時而蜷曲收縮，時而伸直，十分柔軟，易于加工，并可反復(fù)使用。在一定溶劑中可溶脹、溶解，加熱時則軟化并熔化。屬于這類結(jié)構(gòu)的聚合物，如聚乙烯、聚氯乙烯、未硫化的橡膠及合成纖維等。 ?（ 2）體型結(jié)構(gòu) 體型大分子的結(jié)構(gòu)是大分子鏈之間通過支鏈或化學(xué)鍵交聯(lián)起來，在空間呈網(wǎng)狀，也稱網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) （如圖 119c所示）。 具有體型結(jié)構(gòu)的聚合物，主要特點是脆性大、彈性和塑性差，但具有較好的耐熱性、難溶性、尺寸穩(wěn)定性和機械強度。加工時只能一次成型 (即在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成之前進行 )。熱固性塑料、硫化橡膠等屬于這類結(jié)構(gòu)的聚合物材料。 a線型 b支鏈型 c體型（網(wǎng)狀） 圖 119 大分子鏈的形狀示意圖 ?除上述各結(jié)構(gòu)因素外，分子鏈的構(gòu)型 (大分子鏈的結(jié)構(gòu)單元中由化學(xué)鍵所構(gòu)成的空間排布方式 )，大分子鏈中鏈段 (部分鏈節(jié)組成的可以獨立運動的最小單元 )間相互運動的難易程度等都構(gòu)成了大分子鏈的不同空間形象 (即大分子鏈的構(gòu)象 )。 因構(gòu)象變化獲得各種不同蜷曲程度的特性，稱作大分子鏈的柔順性。 聚合物所獨具結(jié)構(gòu)特點，使其許多基本性能不同于低分子物質(zhì)、也不同于其它固體材料的根本原因。 ＃單鍵內(nèi)旋運動示意圖 大分子的形狀及末端距 r ?按照大分子鏈幾何排列的特點，固體聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)主要有三種，即非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，折疊鏈結(jié)構(gòu)與伸直鏈 (取向態(tài) )結(jié)構(gòu) (如圖 120所示 )。圖中 “ A”示為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖，線性結(jié)構(gòu)高聚物為無規(guī)線團非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，同液態(tài)結(jié)構(gòu)相似，呈近程有序的結(jié)構(gòu)，另外體型高聚物，由于分子鏈間存在大量交聯(lián)，不可能作有序排列，也具這種非晶態(tài)結(jié)構(gòu)；圖中 “ B”示系折疊鏈結(jié)構(gòu)，分子鏈呈橫向有序排列，大量片晶（由完全伸展的大分子鏈平行規(guī)整排列而成）長在一起，形成
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