固體中得相結(jié)構(gòu)

1、1第二章第二章 固體中的相結(jié)構(gòu)固體中的相結(jié)構(gòu)合金：兩種或兩種以上的金屬，或金屬與非金合金：兩種或兩種以上的金屬，或金屬與非金屬經(jīng)一定方法合成的具有金屬特性的物質(zhì)。屬經(jīng)一定方法合成的具有金屬特性的物質(zhì)。組元：組成合金最基本的獨(dú)立的物質(zhì)。（如一組元：組成合金最基本的獨(dú)立的物質(zhì)。（如一元、二元、三元合金，可以是元素，也可以元、二元、三元合金，可以是元素，也可以是化合物。是化合物。合金系：給定合金以不同的比例而合成的一系合金系：給定合金以不同的比例而合成的一系列不同成分合金的總稱。如列不同成分合金的總稱。如Fe-CFe-C，F(xiàn)e-CrFe-Cr等。等。2“相相”是指在任一給定的物質(zhì)系統(tǒng)中，具有同一化學(xué)

2、成分、是指在任一給定的物質(zhì)系統(tǒng)中，具有同一化學(xué)成分、同一原子聚集狀態(tài)和性質(zhì)的均勻連續(xù)組成部分。當(dāng)由金屬和其同一原子聚集狀態(tài)和性質(zhì)的均勻連續(xù)組成部分。當(dāng)由金屬和其他一種或多種元素通過(guò)化學(xué)鍵合而形成合金材料時(shí)，一定成分他一種或多種元素通過(guò)化學(xué)鍵合而形成合金材料時(shí)，一定成分的合金可以由若干不同的相組成。的合金可以由若干不同的相組成。雖然固體中有各種不同的相，但從結(jié)構(gòu)上可將其分為固溶體、雖然固體中有各種不同的相，但從結(jié)構(gòu)上可將其分為固溶體、化合物、陶瓷晶體相、玻璃相及分子相等五類。化合物、陶瓷晶體相、玻璃相及分子相等五類。合金的組織3第一節(jié)第一節(jié) 固溶體固溶體固溶體固溶體：固態(tài)下一種組元（溶質(zhì)）溶解在

3、另一種：固態(tài)下一種組元（溶質(zhì)）溶解在另一種組元（溶劑）中而形成的新相。組元（溶劑）中而形成的新相。特點(diǎn)：固溶體具有溶劑組元的點(diǎn)陣類型特點(diǎn)：固溶體具有溶劑組元的點(diǎn)陣類型。晶格與固溶體相同的組元稱為溶劑，其他組元稱晶格與固溶體相同的組元稱為溶劑，其他組元稱為溶質(zhì)。為溶質(zhì)。4按溶質(zhì)原子在固溶體內(nèi)分布是否有規(guī)則，固按溶質(zhì)原子在固溶體內(nèi)分布是否有規(guī)則，固溶體分為有序固溶體和無(wú)序固溶體。溶體分為有序固溶體和無(wú)序固溶體。 按溶質(zhì)原子在固體中的溶解度，固溶體可分為按溶質(zhì)原子在固體中的溶解度，固溶體可分為有限固溶體和無(wú)限固溶體兩種有限固溶體和無(wú)限固溶體兩種固溶體分類：固溶體分類：按溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的位置，固

4、溶體可分為按溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的位置，固溶體可分為置換固溶體與間隙固溶體兩種。置換固溶體與間隙固溶體兩種。5一、置換固溶體一、置換固溶體置換固溶體：溶質(zhì)原子位于晶格點(diǎn)陣位置的固置換固溶體：溶質(zhì)原子位于晶格點(diǎn)陣位置的固溶體。溶體。固溶度固溶度：固溶體中溶質(zhì)原子在固溶體中的濃度。：固溶體中溶質(zhì)原子在固溶體中的濃度。 61.1.影響固溶度的影響固溶度的Hume-RotheryHume-Rothery經(jīng)驗(yàn)規(guī)律經(jīng)驗(yàn)規(guī)律1 1）如果形成合金的元素其原子半徑之差對(duì)溶劑）如果形成合金的元素其原子半徑之差對(duì)溶劑原子半徑的比（取絕對(duì)值）超過(guò)原子半徑的比（取絕對(duì)值）超過(guò)14%14%15%15%，則，則固溶度（摩爾

5、分?jǐn)?shù)）極為有限；固溶度（摩爾分?jǐn)?shù)）極為有限；2 2）溶劑和溶質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)相近；）溶劑和溶質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)相近； 3 3）兩個(gè)給定元素的相互固溶度（摩爾分?jǐn)?shù)）是）兩個(gè)給定元素的相互固溶度（摩爾分?jǐn)?shù)）是與它們各自的原子價(jià)有關(guān)；與它們各自的原子價(jià)有關(guān)； 72.2.影響置換固溶體溶解度的因素影響置換固溶體溶解度的因素1) 1) 原子尺寸因素原子尺寸因素原子尺寸差越小，越易形成置換固溶體，且溶原子尺寸差越小，越易形成置換固溶體，且溶解度越大。解度越大。原因：兩組元的原子尺寸差別愈大，原因：兩組元的原子尺寸差別愈大，畸變能畸變能的的增加也愈大。在畸變能增加到一定程度后，晶增加也愈大。在畸變能增加到一定程度

6、后，晶體就變得不穩(wěn)定。體就變得不穩(wěn)定。 r=(rr=(rA A-r-rB B)/r)/rA A 當(dāng)當(dāng)r15%r15%時(shí)，有利于大量互溶時(shí)，有利于大量互溶82)2)晶體結(jié)構(gòu)因素晶體結(jié)構(gòu)因素形成無(wú)限固溶體的形成無(wú)限固溶體的必要條件必要條件：溶質(zhì)與溶劑的晶溶質(zhì)與溶劑的晶體結(jié)構(gòu)類型相同體結(jié)構(gòu)類型相同。只有滿足這個(gè)條件，溶質(zhì)原子才有可能連續(xù)不只有滿足這個(gè)條件，溶質(zhì)原子才有可能連續(xù)不斷地置換固溶晶格中的原子，而仍能保持固溶斷地置換固溶晶格中的原子，而仍能保持固溶體原來(lái)的晶格類型。體原來(lái)的晶格類型。溶劑晶格間隙的形狀大小不同，溶解度不同。溶劑晶格間隙的形狀大小不同，溶解度不同。一般情況下面心立方中的溶解度大

7、于體心立方一般情況下面心立方中的溶解度大于體心立方中的溶解度。中的溶解度。93 3）電負(fù)性因素）電負(fù)性因素負(fù)電性負(fù)電性( (電負(fù)性電負(fù)性) )：從其他原子奪取電子而變?yōu)椋簭钠渌訆Z取電子而變?yōu)樨?fù)離子的能力。負(fù)離子的能力。電負(fù)性差不大時(shí)：隨著電負(fù)性差值的增加，越電負(fù)性差不大時(shí)：隨著電負(fù)性差值的增加，越易形成固溶體，溶解度越大。易形成固溶體，溶解度越大。溶質(zhì)原子與溶劑原子的負(fù)電性相差很大，即兩溶質(zhì)原子與溶劑原子的負(fù)電性相差很大，即兩者之間化學(xué)親和力很大，則它們往往容易形成者之間化學(xué)親和力很大，則它們往往容易形成比較穩(wěn)定的比較穩(wěn)定的化合物化合物。（不再是固溶體）。（不再是固溶體）104 4） 電子

8、濃度因素電子濃度因素電子濃度：兩個(gè)組元的價(jià)電子總數(shù)（電子濃度：兩個(gè)組元的價(jià)電子總數(shù)（e e）和兩組）和兩組元的原子總數(shù)（元的原子總數(shù)（a a）之比）之比100)100(uxxvaec11二、間隙固溶體二、間隙固溶體間隙固熔體是由那些原子半徑小于間隙固熔體是由那些原子半徑小于0.1nm0.1nm的非的非金屬元素，如氫（金屬元素，如氫（0.046nm0.046nm）、氮（）、氮（0.071nm0.071nm）、）、碳（碳（0.077nm0.077nm）、硼（）、硼（0.097nm0.097nm）及氧）及氧（0.060nm0.060nm）熔入到熔劑金屬晶體點(diǎn)陣的間隙）熔入到熔劑金屬晶體點(diǎn)陣的間隙中所

9、形成的中所形成的固熔體固熔體。特點(diǎn)：溶解度一般都很小，只形成有限固溶體特點(diǎn)：溶解度一般都很小，只形成有限固溶體12三、有序固溶體三、有序固溶體1.1.原子微觀分布特征原子微觀分布特征近年來(lái)的研究表明，所謂無(wú)序固熔體只是宏觀近年來(lái)的研究表明，所謂無(wú)序固熔體只是宏觀上的一種近似說(shuō)法。從微觀尺度看，它們并不上的一種近似說(shuō)法。從微觀尺度看，它們并不均勻，可能出現(xiàn)均勻，可能出現(xiàn)偏聚偏聚、部分有序部分有序和和完全有序完全有序。同類原子間的結(jié)合能大于異類原子間的結(jié)合能同類原子間的結(jié)合能大于異類原子間的結(jié)合能時(shí)，呈現(xiàn)偏聚。時(shí)，呈現(xiàn)偏聚。同類原子間的結(jié)合能小于異類原子間的結(jié)合能同類原子間的結(jié)合能小于異類原子間的

10、結(jié)合能時(shí)，形成有序分布。時(shí)，形成有序分布。13完全無(wú)序 偏聚 長(zhǎng)程有序 142 2 有序固溶體及固溶體的有序化有序固溶體及固溶體的有序化1)1)有序固溶體的特征有序固溶體的特征特點(diǎn)：有序固熔體有確定的化學(xué)成分，可以用特點(diǎn)：有序固熔體有確定的化學(xué)成分，可以用化學(xué)式表示?；瘜W(xué)式表示。 若原子達(dá)到一定的原子分?jǐn)?shù)時(shí)，則會(huì)呈完全有若原子達(dá)到一定的原子分?jǐn)?shù)時(shí)，則會(huì)呈完全有序分布，即形成有序固熔體序分布，即形成有序固熔體15當(dāng)有序固溶體加熱至某一臨界溫度時(shí)，將轉(zhuǎn)變當(dāng)有序固溶體加熱至某一臨界溫度時(shí)，將轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序固溶體；而在緩慢冷卻至這一溫度時(shí)，為無(wú)序固溶體；而在緩慢冷卻至這一溫度時(shí)，又可轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚬倘荏w。這一

11、轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為又可轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚬倘荏w。這一轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為有有序化序化，臨界轉(zhuǎn)變溫度稱為臨界轉(zhuǎn)變溫度稱為有序化溫度有序化溫度。16四、四、 固溶體的性質(zhì)固溶體的性質(zhì)1.1.點(diǎn)陣常數(shù)改變點(diǎn)陣常數(shù)改變2.2.產(chǎn)生強(qiáng)化產(chǎn)生強(qiáng)化（1 1）固溶強(qiáng)化）固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化的解釋：由于溶質(zhì)原子的溶入導(dǎo)致晶固溶強(qiáng)化的解釋：由于溶質(zhì)原子的溶入導(dǎo)致晶格畸變。從而造成強(qiáng)化。格畸變。從而造成強(qiáng)化。熔質(zhì)和熔劑原子尺寸相差越大或固熔度越小，熔質(zhì)和熔劑原子尺寸相差越大或固熔度越小，固熔強(qiáng)化越顯著固熔強(qiáng)化越顯著。 （2 2）有序強(qiáng)化：對(duì)于某些具有無(wú)序）有序強(qiáng)化：對(duì)于某些具有無(wú)序- -有序轉(zhuǎn)變有序轉(zhuǎn)變的固熔體而言，有序狀態(tài)的強(qiáng)度高于無(wú)序狀

12、態(tài)。的固熔體而言，有序狀態(tài)的強(qiáng)度高于無(wú)序狀態(tài)。17第二節(jié)第二節(jié) 金屬間化合物金屬間化合物合金組元相互作用形成的晶格類型和特性完全合金組元相互作用形成的晶格類型和特性完全不同于任一組元的新相即為金屬化合物不同于任一組元的新相即為金屬化合物中間相。其性能特點(diǎn)是熔點(diǎn)一般較高，中間相。其性能特點(diǎn)是熔點(diǎn)一般較高，硬硬度高，脆性大度高，脆性大。金屬化合物是許多合金的重要。金屬化合物是許多合金的重要組成相（常作為組成相（常作為強(qiáng)化相強(qiáng)化相）。）。 18一、正常價(jià)化合物一、正常價(jià)化合物正常價(jià)化合物就是符合原子價(jià)規(guī)則的化合物。正常價(jià)化合物就是符合原子價(jià)規(guī)則的化合物。組元間電負(fù)性相差較大，且形成的化合物嚴(yán)格組元間

13、電負(fù)性相差較大，且形成的化合物嚴(yán)格遵守化合價(jià)規(guī)律，此類化合物稱為遵守化合價(jià)規(guī)律，此類化合物稱為正常價(jià)化正常價(jià)化合物合物。例如：。例如： Mg2SiMg2Si、 Cu2SeCu2Se、ZnSZnS、AlPAlP等。等。19正常價(jià)化合物具有比較簡(jiǎn)單、不同于其組成元正常價(jià)化合物具有比較簡(jiǎn)單、不同于其組成元素的晶體結(jié)構(gòu)。其分子式一般有素的晶體結(jié)構(gòu)。其分子式一般有ABAB，A A2 2B B（ABAB2 2）兩種類型。兩種類型。 性能：性能：熔點(diǎn)、硬度及脆性均較高熔點(diǎn)、硬度及脆性均較高20ABAB型：型：NaClNaCl結(jié)構(gòu)，雙面心立方穿插而成。結(jié)構(gòu)，雙面心立方穿插而成。 ZnSZnS（閃鋅礦）每個(gè)原子

14、具有（閃鋅礦）每個(gè)原子具有4 4個(gè)相鄰的個(gè)相鄰的異類原子，是由兩種原子各自的面心立方點(diǎn)陣異類原子，是由兩種原子各自的面心立方點(diǎn)陣穿插而成。穿插而成。 21ZnS（硫鋅礦）型，每個(gè)原子周圍有（硫鋅礦）型，每個(gè)原子周圍有4個(gè)異類原個(gè)異類原子構(gòu)成，兩種類型的原子各自組成自己的子構(gòu)成，兩種類型的原子各自組成自己的HCP。AB2型：型：CaF2型，型，Ca2+離子構(gòu)成了面心立方結(jié)離子構(gòu)成了面心立方結(jié)構(gòu)。構(gòu)。8個(gè)個(gè)F離子位于面心立方的四面體間隙當(dāng)離子位于面心立方的四面體間隙當(dāng)中，其離子數(shù)比為中，其離子數(shù)比為1：2。22二、電子化合物（電子相）二、電子化合物（電子相） 電子化合物是由電子化合物是由BB族或過(guò)

15、渡族金屬元素與族或過(guò)渡族金屬元素與BB，AA，AA族元素形成的金屬化合物。族元素形成的金屬化合物。鍵型：金屬鍵（金屬金屬），有明顯的金屬鍵型：金屬鍵（金屬金屬），有明顯的金屬特性特性組成：組成：電子濃度對(duì)應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)，可用化學(xué)式表電子濃度對(duì)應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)，可用化學(xué)式表示示，但其成分可在一定范圍內(nèi)變化，故可認(rèn)為，但其成分可在一定范圍內(nèi)變化，故可認(rèn)為電子化合物是以化合物為基的固熔體。電子化合物是以化合物為基的固熔體。特點(diǎn)：不遵守化合價(jià)規(guī)律，而是按照一定電子特點(diǎn)：不遵守化合價(jià)規(guī)律，而是按照一定電子濃度值形成的化合物。濃度值形成的化合物。23晶格類型：取決于電子濃度。晶格類型：取決于電子濃度。電子濃度為電子

16、濃度為3/23/2時(shí)，呈體心立方結(jié)構(gòu)時(shí)，呈體心立方結(jié)構(gòu), , 相相；電子濃度為電子濃度為21/1321/13時(shí)，具有復(fù)雜立方晶格，時(shí)，具有復(fù)雜立方晶格， 相相 ；電子濃度為電子濃度為21/1221/12時(shí)，則為密排六方晶格，時(shí)，則為密排六方晶格， 相相 。 性能特點(diǎn)：電子化合物以金屬鍵為主，具有明性能特點(diǎn)：電子化合物以金屬鍵為主，具有明顯的金屬特性，其強(qiáng)度、硬度高顯的金屬特性，其強(qiáng)度、硬度高 24三、間隙化合物三、間隙化合物 由過(guò)渡族元素與碳、氮、氫、硼等原子半由過(guò)渡族元素與碳、氮、氫、硼等原子半徑較小的非金屬元素形成的化合物稱為間隙化徑較小的非金屬元素形成的化合物稱為間隙化合物。合物。1.1

17、.間隙相間隙相 當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑當(dāng)非金屬原子半徑與金屬原子半徑之比小于之比小于0.590.59時(shí)，形成具有時(shí)，形成具有簡(jiǎn)單晶格的間隙化簡(jiǎn)單晶格的間隙化合物，稱為間隙相合物，稱為間隙相。一些間隙相及晶格類型見。一些間隙相及晶格類型見表表1-61-6。間隙相具有金屬特性，有極高的熔點(diǎn)。間隙相具有金屬特性，有極高的熔點(diǎn)及硬度，非常穩(wěn)定。及硬度，非常穩(wěn)定。25化學(xué)式類化學(xué)式類型型鋼中可能遇到的間隙相化學(xué)鋼中可能遇到的間隙相化學(xué)式式晶格類型晶格類型M4XFe4 N ，Nb4 C， Mn4 C面心立方面心立方M2XFe2 N，Cr2N，W2C，Mo2C密排六方密排六方MXTaC，TiC，Zr

18、C，VCTiN，ZrN，VNMoN，CrN，WC面心立方面心立方體心立方體心立方簡(jiǎn)單六方簡(jiǎn)單六方MX2VC2，CeC2，ZrH2，TiH2，LaC2面心立方面心立方表表1-6 1-6 間隙相的化學(xué)式及晶格類型間隙相的化學(xué)式及晶格類型26鋼中常見間隙化合物的硬度及熔點(diǎn)鋼中常見間隙化合物的硬度及熔點(diǎn)類型簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)間隙化合物復(fù)雜結(jié)構(gòu)間隙化合物化學(xué)式TiCZrCVCNbCTaCWCMoCCr23 C6Fe3 C硬度HV28502840201020501550173014801650800熔點(diǎn)/3080347220265036805039802785 5252715771227簡(jiǎn)單間隙化合物的分子簡(jiǎn)單間隙

19、化合物的分子式通常為式通常為MXMX，M M2 2X X，MXMX2 2，M M4 4X X等，但實(shí)際成分常等，但實(shí)際成分常常包括一定范圍，這與常包括一定范圍，這與間隙的填充程序有關(guān)。間隙的填充程序有關(guān)。 272 2復(fù)雜間隙化合物復(fù)雜間隙化合物 復(fù)雜間隙化合物主要是鉻、錳、鐵、鈷的碳化復(fù)雜間隙化合物主要是鉻、錳、鐵、鈷的碳化物以及鐵的硼化物等。在合金鋼中常見的有物以及鐵的硼化物等。在合金鋼中常見的有M M3 3C C型（如型（如FeFe3 3C C）、）、M M7 7C C3 3型（如型（如CrCr7 7C C3 3）、）、M M2323C C6 6型（如型（如CrCr2323C C6 6）和

20、）和M M6 6C C型（如型（如FeFe3 3W W3 3C C）等。）等。特點(diǎn)：晶體結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜特點(diǎn)：晶體結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜 2829四、金屬化合物的特性四、金屬化合物的特性金屬化合物都有共同的特性：金屬化合物都有共同的特性：具有極高的硬度、具有極高的硬度、較高的熔點(diǎn)，而塑性很差。較高的熔點(diǎn)，而塑性很差。復(fù)雜間隙化合物同樣是合金鋼及高溫合金中的復(fù)雜間隙化合物同樣是合金鋼及高溫合金中的重要強(qiáng)化相。重要強(qiáng)化相。 30第四節(jié)第四節(jié) 玻璃相玻璃相玻璃：一般是指從液態(tài)凝固下來(lái)的、結(jié)構(gòu)玻璃：一般是指從液態(tài)凝固下來(lái)的、結(jié)構(gòu)與液與液態(tài)連續(xù)的非晶態(tài)固體態(tài)連續(xù)的非晶態(tài)固體。形成玻璃的內(nèi)部條件是。形成玻璃的內(nèi)部條件是

21、黏度，外部條件是冷卻速度。黏度，外部條件是冷卻速度。一、黏度一、黏度黏度增大，達(dá)到一定溫度時(shí)，即固化成玻璃。黏度增大，達(dá)到一定溫度時(shí)，即固化成玻璃。二、二、 冷卻速度冷卻速度冷卻速度很快時(shí)也可以得到非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。冷卻速度很快時(shí)也可以得到非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。31三、玻璃結(jié)構(gòu)三、玻璃結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)認(rèn)為，玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)相似，無(wú)規(guī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)認(rèn)為，玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)相似，是由離子多面體組成的空間網(wǎng)絡(luò)。在玻璃態(tài)的是由離子多面體組成的空間網(wǎng)絡(luò)。在玻璃態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，多面體的排列無(wú)規(guī)律。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，多面體的排列無(wú)規(guī)律。 3233第五節(jié)第五節(jié) 分子相分子相分子相分子相：是指固體中分子的聚集狀態(tài)，它決定：是指固體中分子

22、的聚集狀態(tài)，它決定了分子固體的微觀結(jié)構(gòu)。了分子固體的微觀結(jié)構(gòu)。高分子高分子：相對(duì)分子質(zhì)量特別大的有機(jī)化合物的：相對(duì)分子質(zhì)量特別大的有機(jī)化合物的總稱，稱為聚合物或高聚物。總稱，稱為聚合物或高聚物。34聚合物分類：聚合物分類：從聚合物分子從聚合物分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上可分為上可分為線型聚合物線型聚合物和和三維三維網(wǎng)型聚合物網(wǎng)型聚合物；2）從聚合物受熱時(shí)的行為上，）從聚合物受熱時(shí)的行為上，可分為可分為熱塑性聚合物熱塑性聚合物和和熱固性聚合物。熱固性聚合物。一、大分子及其構(gòu)成一、大分子及其構(gòu)成 1.高分子化合物：由一種或多種化合物聚合而高分子化合物：由一種或多種化合物聚合而成的相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物。又稱聚

23、合物成的相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物。又稱聚合物或高聚物?；蚋呔畚?。352.2.分類分類按相對(duì)分子質(zhì)量按相對(duì)分子質(zhì)量：分為低分子聚合物（：分為低分子聚合物（500050005000）。）。按組成物質(zhì)按組成物質(zhì)：分為有機(jī)聚合物和無(wú)機(jī)聚合物。：分為有機(jī)聚合物和無(wú)機(jī)聚合物。組成高分子的低分子化合物稱為組成高分子的低分子化合物稱為單體。單體。36高分子化合物的分子很大，主要呈長(zhǎng)鏈型，故高分子化合物的分子很大，主要呈長(zhǎng)鏈型，故常稱常稱大分子鏈大分子鏈或或分子鏈分子鏈。大分子鏈由許多結(jié)構(gòu)。大分子鏈由許多結(jié)構(gòu)相同的相同的基本單元基本單元重復(fù)連接構(gòu)成的。重復(fù)連接構(gòu)成的。 鏈節(jié)鏈節(jié): :組成大分子鏈的這種特定結(jié)構(gòu)單

24、元。組成大分子鏈的這種特定結(jié)構(gòu)單元。高分子化合物的大分子鏈由鏈節(jié)連成，鏈節(jié)的高分子化合物的大分子鏈由鏈節(jié)連成，鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)稱為重復(fù)次數(shù)稱為聚合度聚合度。37二、高分子的合成二、高分子的合成高分子化合物的合成就是把單體聚合起來(lái)形成高分子化合物的合成就是把單體聚合起來(lái)形成高分子化合物的過(guò)程；其所進(jìn)行的反應(yīng)為高分子化合物的過(guò)程；其所進(jìn)行的反應(yīng)為聚合聚合反應(yīng)。反應(yīng)。1 加聚反應(yīng)加聚反應(yīng) 加聚反應(yīng)是指一種或多種單體相互加成而連接加聚反應(yīng)是指一種或多種單體相互加成而連接成聚合物的反應(yīng)。成聚合物的反應(yīng)。特點(diǎn)特點(diǎn)：反應(yīng)沒有其他副產(chǎn)物，故生產(chǎn)的聚合物：反應(yīng)沒有其他副產(chǎn)物，故生產(chǎn)的聚合物與單體成分相同。與單體成

25、分相同。38分類：分類：1 1）均加聚反應(yīng)）均加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)的單體可以是一種，簡(jiǎn)稱均聚加聚反應(yīng)的單體可以是一種，簡(jiǎn)稱均聚，所得，所得產(chǎn)品稱為產(chǎn)品稱為均聚物均聚物。2 2）共聚）共聚加聚反應(yīng)的加聚反應(yīng)的單體是兩種或多種單體是兩種或多種，所得產(chǎn)品為共，所得產(chǎn)品為共聚物。聚物。392 2 縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng)是指一種或多種單體相互混合而連縮聚反應(yīng)是指一種或多種單體相互混合而連接成聚合物，同時(shí)縮去其他低分子物質(zhì)（如水、接成聚合物，同時(shí)縮去其他低分子物質(zhì)（如水、氨、醇、鹵化氫等）的反應(yīng)。其生成的聚合物氨、醇、鹵化氫等）的反應(yīng)。其生成的聚合物稱為稱為縮聚物縮聚物，而成分則與單體不同。，而成分則與單

26、體不同。40二、高聚物的結(jié)構(gòu)二、高聚物的結(jié)構(gòu)高聚物的結(jié)構(gòu)主要包括：高聚物的結(jié)構(gòu)主要包括： 大分子鏈的結(jié)構(gòu)大分子鏈的結(jié)構(gòu)包括單個(gè)結(jié)構(gòu)單元的包括單個(gè)結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、鏈節(jié)方式和立體構(gòu)型等；化學(xué)組成、鏈節(jié)方式和立體構(gòu)型等； 高分子聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)高分子聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)即分子間的結(jié)構(gòu)即分子間的結(jié)構(gòu)形式形式，包括晶態(tài)、非晶態(tài)等。包括晶態(tài)、非晶態(tài)等。411 1 大分子鏈的結(jié)構(gòu)大分子鏈的結(jié)構(gòu)1 1）結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成）結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成高聚物分子鏈的結(jié)構(gòu)首先決定于其結(jié)構(gòu)單元的高聚物分子鏈的結(jié)構(gòu)首先決定于其結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成?；瘜W(xué)組成不同，則主價(jià)力不同。化化學(xué)組成?；瘜W(xué)組成不同，則主價(jià)力不同?；瘜W(xué)組成是高聚物結(jié)構(gòu)的

27、基礎(chǔ)。學(xué)組成是高聚物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。 422 2）結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式）結(jié)構(gòu)單元的鍵接方式結(jié)構(gòu)單元在鏈中的結(jié)構(gòu)單元在鏈中的連接方式連接方式和和順序順序決定于單體決定于單體及合成反應(yīng)的性質(zhì)。及合成反應(yīng)的性質(zhì)?？s聚反應(yīng)的產(chǎn)物變化較少，結(jié)構(gòu)比較規(guī)整；縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物變化較少，結(jié)構(gòu)比較規(guī)整；加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)當(dāng)鏈接中有不對(duì)稱原子或原子當(dāng)鏈接中有不對(duì)稱原子或原子團(tuán)時(shí)，單體的加成可以有不同的形式，結(jié)構(gòu)的團(tuán)時(shí)，單體的加成可以有不同的形式，結(jié)構(gòu)的規(guī)整程度也不同。規(guī)整程度也不同。433)3)結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)型結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)型大分子中結(jié)構(gòu)單元由化學(xué)鍵所構(gòu)成的空間排列大分子中結(jié)構(gòu)單元由化學(xué)鍵所構(gòu)成的空間排列稱為分子鏈的稱為分子鏈的

28、構(gòu)型構(gòu)型。當(dāng)取代基當(dāng)取代基R R全部分布在主鏈的一側(cè)時(shí)，就構(gòu)成全部分布在主鏈的一側(cè)時(shí)，就構(gòu)成全全同立構(gòu)同立構(gòu)；當(dāng)取代基當(dāng)取代基R R相間地分布在主鏈兩側(cè)時(shí)，就構(gòu)成相間地分布在主鏈兩側(cè)時(shí)，就構(gòu)成間間同立構(gòu)同立構(gòu)；44當(dāng)取代基當(dāng)取代基R R無(wú)規(guī)則地分布在主鏈兩側(cè)時(shí)，就構(gòu)無(wú)規(guī)則地分布在主鏈兩側(cè)時(shí)，就構(gòu)成成無(wú)規(guī)立構(gòu)無(wú)規(guī)立構(gòu)。全同立構(gòu)和間同立構(gòu)的全同立構(gòu)和間同立構(gòu)的高聚物容易結(jié)晶高聚物容易結(jié)晶，是很，是很好的纖維材料和定向聚合材料；好的纖維材料和定向聚合材料；無(wú)規(guī)立構(gòu)的高無(wú)規(guī)立構(gòu)的高聚物很難結(jié)晶聚物很難結(jié)晶，缺乏實(shí)用價(jià)值。，缺乏實(shí)用價(jià)值。 452 2 大分子鏈的幾何形狀大分子鏈的幾何形狀 1 1）線型高分子）線型高分子性能：良好的彈性和塑性。性能：良好的彈性和塑性。2 2）支化型高分子）支化型高分子整個(gè)分子呈整個(gè)分子呈枝狀枝狀。具有這類結(jié)構(gòu)的高分子有高。具有這類結(jié)構(gòu)的高分子有高壓聚乙烯、壓聚乙烯、ABSABS樹脂和耐沖擊型聚苯乙烯等。樹脂和耐沖擊型聚苯乙烯等。由于分子不易規(guī)整排列，分子間作用力較弱。由于分子不易規(guī)整排列，分子間作用力較弱。性能：對(duì)溶液的性質(zhì)如黏度、強(qiáng)度、耐熱性等性能：對(duì)溶液的性質(zhì)如黏度、強(qiáng)度、耐熱性等都有一定的影響都有一定的影響 463 3