中間相小球體

中間相小球體（mesophase spherule）是指比較純淨的煤瀝青或石油瀝青，是由平均分子量為100-600的多種芳烴組成的混合物，當加熱到350℃以上時，經過脫氫、縮聚等反應，逐步形成分子量大而且穩定的多環芳烴化合物。這類平面大分子聚集到足夠數量後便開始形成向列液晶。由於表面張力的作用，液晶首先聚集成球狀，稱為中間相小球體。

基本介紹

• 中文名：中間相小球體
• 外文名：mesophase spherule
• 學科：冶金工程
• 領域：能源
• 範圍：冶煉
• 釋義：比較純淨的煤瀝青或石油瀝青

組成

組成小球體物質的黏度比其周圍瀝青母液的黏度高得多。小球浮懸在瀝青母液中。隨著時間的延續或溫度的增高，小球體鑄件長大。小球具有光學異向性，在偏光下能在黑色瀝青的背景下呈現絢麗的色彩。

復球

小球與小球接觸，形成一個新的更大的小球，稱為復球（圖1）。復球與復球相遇會形成更大的復球，直至小球長大到其表面張力不足以維持其球形狀態時，球體破裂解體。解體後的中間相，對小球而言稱為大塊中間相。瀝青中大塊中間相的體積超過瀝青母體時，這種瀝青就稱為中間相瀝青。進一步加熱瀝青中間相會轉變半焦。這是瀝青液相炭化的過程。從瀝青到半焦要經歷液晶狀態，所以稱這一物相為中間相。中間相一般不被喹啉之類的容積所溶解，可用喹啉不溶物或苯不溶物的量來表征中間相的多少。瀝青炭化初期光學異向性小球體於1964年為布魯克和泰勒所發現，並於次年弄清了小球體的內部構造和層面取向。

圖1

結構

小球體直徑，小的不到1μm，大的可達500μm左右。球體雖小，但其形態類似於地球儀，其兩級像地球儀的南極和北極，兩極之間的連線稱為球軸，球軸的垂直平分面稱為小球的赤道平面，赤道平面與小球表面的交線則稱為赤道。包含球軸的平面與小球的截面稱為子午面，子午面與球面的交線稱為子午線。小球的內部由許多縮聚芳香扁平大分子堆砌而成，各片層大體沿赤道平面取向排列。片層的邊緣即片層與球面的交會處，片層垂直於球面。球軸是小球的光軸。