片晶扭曲

片晶扭曲

高聚物可以生成各種各樣的結構形態,但其組成的基本結構單元均是片晶結構。片晶的厚度即摺疊鏈長度通常為10~20nm左右, 而沿晶片長軸方向(生長面)可以不斷生長達μm量級,因而通常片晶是成薄的長帶狀結晶。由於片晶在不斷生長過程中形成應力,為了減小位能而取周期性的扭曲狀態,即所謂的片晶扭曲(lamellar twisting)。

基本介紹

  • 中文名:片晶扭曲
  • 外文名:lamellar twisting
  • 儀器偏光顯微鏡
  • 圖像:同心消光環
  • 發生:高聚物球晶
  • 原因:片晶在不斷生長過程中形成的應力
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簡介

聚合物可以生成各種各樣的形態,但其組成的基本結構單元均是片晶結構。片晶的厚度即摺疊鏈長度通常為10~20nm左右,而沿晶片長軸方向(生長面)可以不斷生長達微米量級,因而通常片晶是薄的長帶狀結晶。由於片晶在不斷生長過程中形成的應力,為了減少小位能而取周期性的扭曲狀態,即所謂的片晶扭曲。

片晶

高聚物結晶時趨向於生成薄片狀的晶體結構。它是由大分子鏈摺疊取向排列組成,也稱摺疊鏈的片晶結構。高聚物在不同結晶條件下可以生長成不同形態的結晶,但都具有摺疊鏈片晶結構,它是組成高聚物結晶結構的基本結構單元。
片晶結構的厚度即摺疊鏈的周期長度一般為10~20nm,與結晶時的溫度有關。高聚物片晶結構只能套用電子顯微術進行研究。

球晶

球晶是聚合物中最常見的、最重要的一類結晶形態。當聚合物從濃溶液中析出或從熔體中冷卻結晶時,並且在不存在應力或流動的情況下,會形成外觀幾何形狀為球體的結晶形態—球晶。
1 、球晶是一種多晶,其最基本結構單元是摺疊鏈晶片。這些小晶片由於聚合物熔體迅速冷卻或者其它條件的限制(諸如導致分子鏈段的運動性受限等等)來不及進行規則生長,因而不能按照最理想的方式生長成規整的單晶。但為了減少表面能,它們往往以某些晶核為中心同時向四面八方進行生長,最後生長成為球狀的多晶聚集體,也就是球晶。
也就是說如果結晶條件完美,應該可以生長成為完整的單晶,但是如果你理解的“扭曲的長條片晶”就是摺疊鏈晶片的話,那么球晶不可能是不扭曲的長條片晶組成的,即球晶是由摺疊鏈晶片組成的多晶聚集體。
2 、球晶具有雙折射性並呈現特殊的Maltese黑十字消光圖像,因而很容易在偏光顯微鏡下觀測到具有一系列同心環消光的球晶(bended spherulite),這是由於球晶中徑向發射的晶片協同扭曲而造成的。當球晶中徑向發射的晶片不存在協同扭曲時,則觀察不到“同心消光圓環”。

形態現象

片晶扭曲現象常常可在高聚物球晶中發現,它在偏光顯微鏡正交偏振片下呈現出同心消光環圖象。若將球晶表面經離子刻蝕後可在電子顯微鏡下直接觀察到片晶扭曲的形態。

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