[科普中國]-片晶扭曲

高聚物可以生成各種各樣的結構形態(tài)，但其組成的基本結構單元均是片晶結構。片晶的厚度即折疊鏈長度通常為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。由于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(tài)，即所謂的片晶扭曲（lamellar twisting）。

簡介聚合物可以生成各種各樣的形態(tài)，但其組成的基本結構單元均是片晶結構。片晶的厚度即折疊鏈長度通常為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。由于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(tài)，即所謂的片晶扭曲。1

片晶高聚物結晶時趨向于生成薄片狀的晶體結構。它是由大分子鏈折疊取向排列組成，也稱折疊鏈的片晶結構。高聚物在不同結晶條件下可以生長成不同形態(tài)的結晶，但都具有折疊鏈片晶結構，它是組成高聚物結晶結構的基本結構單元。

片晶結構的厚度即折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應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(tài)。當聚合物從濃溶液中析出或從熔體中冷卻結晶時，并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(tài)—球晶。

1 、球晶是一種多晶，其最基本結構單元是折疊鏈晶片。這些小晶片由于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(guī)則生長，因而不能按照最理想的方式生長成規(guī)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，最后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”就是折疊鏈晶片的話，那么球晶不可能是不扭曲的長條片晶組成的，即球晶是由折疊鏈晶片組成的多晶聚集體。

2 、球晶具有雙折射性并呈現(xiàn)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(huán)消光的球晶（bended spherulite），這是由于球晶中徑向發(fā)射的晶片協(xié)同扭曲而造成的。當球晶中徑向發(fā)射的晶片不存在協(xié)同扭曲時，則觀察不到“同心消光圓環(huán)”。

形態(tài)現(xiàn)象片晶扭曲現(xiàn)象常?？稍诟呔畚锴蚓е邪l(fā)現(xiàn)，它在偏光顯微鏡正交偏振片下呈現(xiàn)出同心消光環(huán)圖象。若將球晶表面經(jīng)離子刻蝕后可在電子顯微鏡下直接觀察到片晶扭曲的形態(tài)。

本詞條內容貢獻者為:

張靜 - 副教授 - 西南大學