近程有序是指材料的結構在原子、分子範圍內有一定規則排列。如在一個單晶體的範圍內，在其晶格的一個個局部區域內，質點均呈有序分布，形成許多局限於一個個小區域內的有序結構疇，但在疇與疇之間，亦即從整個晶體範圍來看，質點的分布是無序的或只是部分有序的。再如在非晶質的矽酸鹽玻璃內，如果從每一個矽氧四面體的局部區域來看，離子分布的方式和間距都是一致的，這也是一種有序，即只延伸到每個配位四面體的很短的距離內的近程有序。
基本介紹
- 中文名：近程有序
- 外文名：short-range order
- 概述：材料結構在原子分子內規則排列
- 範圍：每個配位四面體的很短的距離內
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簡介
遠程無序是指固體材料的結構在巨觀範圍沒有規則排列。比如玻璃就是這種無規則結構。晶體的結構是近程有序、遠程也有序；液體的結構是近程有序而遠程沒有序 ；液體的結構是近程有序而遠程沒有序。在液體內部每箇中心質點的附近的微小範圍內在液體內部每箇中心質點的附近的微小範圍內（大約 10-20Å），認為是近程有序的。超過此範圍則無規律性 。
相關研究
PAN基碳化纖維的近程有序結構演變
PAN基碳纖維製備過程中另外一個重要階段即為碳化階段，該階段一般是在高純保護下將預氧化纖維進行高溫處理，生成含碳量在92%以上的PAN基碳纖維。工業生產中採用低溫（300~1000°C）和高溫（1000~1600°C）梯度升溫碳化法，在這個過程中，纖維發生複雜的化學變化，低溫碳化階段主要是預氧化纖維中未環化的進一步環化、交聯以及熱解，高溫碳化階段主要發生芳構化反應，以及分子鏈間的收縮重排，經過一系列的化學變化，纖維由梯形結構轉變為亂層石墨結構。針對碳化階段纖維的結構轉變，國內外有許多的報導，主要採用XRD、HRTEM、FTIR以及元素分析等測試方法對碳化纖維的晶態結構及化學成分等進行研究，由於測試方法的局限，對於碳纖維的近程有序結構研究較少，仍需深入研究，而掌握碳纖維製備過程中纖維在原子級別的結構演變規律對於製備高性能碳纖維具有重要的指導意義。
目前RDF已成功用於非晶態材料近程有序結構的研究，國內外許多學者利用RDF對多孔碳、富勒烯等不同類型的碳材料結構進行了研究，並取得了許多創新性研究成果。有學者利用研究易石墨化碳與難石墨化碳在石墨化階段的結構演變，區分出近程有序結構的差異，認為RDF利用研究碳材料的近程有序結構演變是一種有效的方法。
固溶體近程有序結構
工程合金幾乎都是基於固溶體，對固溶體合金結構的研究有利於發展性能更優異的新型合金。以下總結了有關固溶體合金近程有序結構的理論研究以及現有的實驗檢測分析方法。
在二元固溶體合金中，兩類原子的物理性質和化學性質會影響到它們在結構中所處的狀態。為了判斷原子間是否以無序的狀態進行排列，人們提出了以下幾種參數。1934年Bragg和Williams定義了長程式參數S來描述A-B二元固溶體合金的長程有序：
式中：PA、PB分別為A，B原子出現在正確位置上的幾率，XA，XB分別為A，B原子的摩爾分數。當PA=PB=1時，S=1表示固溶體合金完全有序；當PA=XA、PB=XB時，S=0表示固溶體合金為完全無序，這種情況在有限的溫度下是達不到的。
Bethe於1935年考慮到了結構振盪，這是Bragg-Williams模型中沒有涉及的。在低溫下，系統為了降低能量，原子間趨向於有序分布，即使距離比較遠的原子間也存在相互關聯。但這種情況不適合高溫，高溫時遠距離的原子間位置分布不會相互影響，但是依舊存在短程有序。對於A-B型二元合金，他提出了短程有序參數σ：
式中：Punlike是中心原子周圍發現異類原子的幾率，Plike是中心原子周圍發現同類原子的幾率。σ和長程有序參數S之間可以相互轉化。Bethe在Bragg-Williams的基礎上還計算了不同近似方法下近鄰有序度σ（T）和能量的數值變化，得出長程有序度會在某一個臨界溫度（類似於鐵磁體中的臨界溫度）突然消失，而物理性能則在臨界溫度發生變化。
