对于以有机高分子为基础的非晶态固体,如聚本乙烯,用无规线团模型描述其结构 最为合适。该模型认为:每一条单独的高分子链可以被认为是一个无规线团位形,也就 是一个类似于三维无规行走所描述的位形,线团之间彼此充分地交织在一起,这些相互 穿透的无规线团组成了有机非晶态固体。图106给出了有机玻璃的无规线团模型示意 10.23非晶态与晶态的相互转换 非晶态处于一种热力学非平衡状态, 或某种亚稳态。这种体系具有较高的能 量,在退火处理或其它作用的影响下,将 的2 释放能量而向晶态转换。同时,在外界作 用下,例如加热或离子轰击,将使晶态转 化为非晶态。 1、物质的冷却过程 如图10.7所示,当某种物质的熔体从 高温以一定速率冷却时,它的体积V熵S 和焓H也随着降低,当温度达到熔点T时,图106有机玻璃的无规线团模型结构示意图。为易 体积、熵和焓急剧下降,材料成为晶态。 于形象地观测,对一条高分子链作上“标记 随着温度进一步降低,晶态材料的体积 熵、焓缓慢减小。如果熔体的冷却速度非常快(称为快淬冷却)时,当温度降低到Tm时吋 些物质并不凝固,以过冷熔体的形式保持到玻璃化温度Tg,这时材料转变为玻璃态(非 晶态),玻璃化温度Tg与熔点Tm有经验公式 Tg=0.77m (10.1) 图10.8中给出了部分材料的玻璃化温度和晶化温度。 ·非琉态 T=0.7m 过冷熔体 100 玻璃态 15002000 T: T T. T/K 图107冷却时材料的体积V熵S和焓H的变化 图10.8琉态和非琉态材料的玻璃化温度 T或晶化温度T 2.晶态向非晶态的转化对于以有机高分子为基础的非晶态固体，如聚本乙烯，用无规线团模型描述其结构 最为合适。该模型认为：每一条单独的高分子链可以被认为是一个无规线团位形，也就 是一个类似于三维无规行走所描述的位形，线团之间彼此充分地交织在一起，这些相互 穿透的无规线团组成了有机非晶态固体。图 10.6 给出了有机玻璃的无规线团模型示意 图。 10.2.3 非晶态与晶态的相互转换 非晶态处于一种热力学非平衡状态， 或某种亚稳态。这种体系具有较高的能 量，在退火处理或其它作用的影响下，将 释放能量而向晶态转换。同时，在外界作 用下，例如加热或离子轰击，将使晶态转 化为非晶态。 1、物质的冷却过程 如图 10.7 所示，当某种物质的熔体从 高温以一定速率冷却时，它的体积V，熵S 和焓H也随着降低，当温度达到熔点Tm时， 体积、熵和焓急剧下降，材料成为晶态。 随着温度进一步降低，晶态材料的体积、 熵、焓缓慢减小。如果熔体的冷却速度非常快（称为快淬冷却）时，当温度降低到Tm时 一些物质并不凝固，以过冷熔体的形式保持到玻璃化温度Tg，这时材料转变为玻璃态（非 晶态），玻璃化温度Tg与熔点Tm有经验公式： 图 10.6 有机玻璃的无规线团模型结构示意图。为易 于形象地观测，对一条高分子链作上“标记”。 Tg = 0.7Tm （10.1） 图 10.8 中给出了部分材料的玻璃化温度和晶化温度。 图 10.7 冷却时材料的体积 V、熵 S 和焓 H 的变化 图 10.8 琉态和非琉态材料的玻璃化温度 Tg或晶化温度TC 2. 晶态向非晶态的转化 6