聚合物结晶态精选.ppt

聚合物的结晶态 晶态结构( Crystalline structure) 高分子链本身具有必要的 熔体结晶 规整结构高分子规整堆砌 玻璃体结晶 适宜的温度,外力等条件 形成结晶 溶液结晶 X射线衍射花样 X-ray patterns 结晶聚合物的重 要实验证据 X射线衍射曲线 X-ray diffraction! Polar angle (degree) 晶体结构的基本概念 口人为地将晶体结构抽象为空间点阵 口空间点阵:指由几何点在三维空间作周期性的规则排列 所形成的三维阵列。阵点、结点:构成空间点阵的每 口晶格:人为地将阵点用一系列相互平行的直线连接起来 形成空间架格 口晶胞:构成晶格的最基本单元。 口晶胞在三维空间重复堆砌就构成空间点阵在同一空间点 阵中可以选取多种不同形状和大小的平行大面体作为晶 晶体结构=空间点阵+结构基元 ∷∴∷∷ 晶胞:代表晶体结构的基本重复单位(平行六面体) 晶胞参数 口楼图长度试和大在点碑速数标透让常可六 参数完全表达,只要任选 阵点为原点,将a、b、c 点阵矢量作平移,就可得到整个点阵。点阵中任一阵 点的位置均可用下列矢量表示 Turn=ua+vb+wc 式中mbc为由原点到某一阵点的矢量,uw分别为沿三个点 阵矢量方向平移的基矢数,亦即阵点在X、Y、Z轴上的坐 标值 七大晶系 System Axes Axial angles 立方晶系 Cubic a=b=ca=β=y=90° 六方晶系 Hexagonal a=b≠ca=Y=90°;阝=120° 四方晶系 Tetragonal a=b≠ca=β=y=90° 三方晶系 Rhombohedral 阝=y≠90° 正交晶系 Orthorhombic a≠b≠ca=阝=y=90° 单斜晶系 Monoclinic a≠b≠Ca=y=90°;B≠90° 三斜晶系 Triclinic a≠b≠ca≠P≠Y=90 晶面指数(hkL) (Miller indices (1)求晶面在三晶轴上的截距 b (2)去单位向量,求倒数并通分 634 3)除分母,用圆括号括起来 6,3.4→(634) X射线衍射的基本原理 X-ray Diffraction(XRD) ③②① 26 ABA BC= 2dsin0 913年英国物理学家布拉格父子 W.H. Bragg WL.Bragg在劳厄发现的基础上,不仅成功地测 定了NaC|、KC等的晶体结构,并提出了作为晶 体衍射基础的著名公式—布拉格方程: 2 d sine=n入 式中入为X射线的波长,n为任何正整数 X射线以掠角θ(入射角的余角)入射到某 点阵晶格间距为d的晶面上时,在符合上式的条件 下,将在反射方向上得到因叠加而加强的衍射线。 布拉格方程简洁直观地表达了衍射所必须满足的条 件。当X射线波长λ已知时(选用固定波长的特征X射 线),采用细粉未或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任 意取向的晶体中,从每一θ角符合布拉格方程条件的反 射面得到反射,测出θ后,利用布拉格方程即可确定点 阵晶面间距、晶胞大小和类型;根据衍射线的强度,还可 进一步确定晶胞内原子的排布。这便是X射线结构分析 中的粉末法或德拜-谢乐( Debye- Scherrer)法的理论基 础