
【化】 plastic crystal
model; mold
brilliant; crystal; glittering
塑晶(plastic crystal)是物质在固态与液态之间的中间相态,其分子排列具有长程有序的晶体结构,但分子自身可绕晶格点进行旋转或平移运动,表现出类似塑料的机械特性。该术语在材料科学中常指代具有这种特殊物理性质的有机化合物,如季戊四醇衍生物或樟脑类物质。
根据剑桥大学材料系研究,塑晶的典型特征包括:(1)热力学相变温度明显高于普通液晶;(2)在压力下可发生塑性形变;(3)介电常数随温度变化呈现异常波动。这类材料被应用于固态电解质开发,例如牛津大学团队在《自然·材料》发表的论文证实,琥珀腈塑晶可作为锂离子电池的高效传导介质。
中国科学院物理研究所的术语数据库将塑晶与液晶(liquid crystal)进行区分,强调前者在相变过程中保持晶格框架的稳定性,而后者仅保留部分取向有序性。这种结构特性使塑晶在柔性电子器件和智能传感器领域具有特殊应用价值。
塑晶(Plastic Crystal)是一种介于固态和液态之间的特殊物质状态,具有独特的物理性质和应用价值。以下是综合多个来源的详细解释:
基本定义与结构特性
塑晶的学名为新戊二醇(NPG),其分子结构为2,2-二甲基-1,3-丙二醇。它的微观结构具有晶体的三维周期性排列,但分子间作用力较弱且分子可自由旋转,导致材料表现出类似塑料的可塑性。这种结构特性使其在力学性质上接近固体,但分子运动又类似液体。
热学性质与储能机制
塑晶在恒温44℃时会发生固-液相变:白天吸收太阳能(储存热能),夜晚释放热量。这种相变储能特性使其在太阳能利用领域具有潜力,例如调节建筑温度或开发新型储热材料。
物理化学参数
与液晶的区别
虽然塑晶和液晶同属中间态物质,但液晶是液态与晶态之间的中间态(具有流动性),而塑晶是固态与液态之间的中间态,保留了晶格结构但具有塑性。
研究意义
确定塑晶结构需通过重结晶提纯、元素分析、分子量测定及波谱分析,其特殊性质为新型功能材料开发提供了研究方向,例如柔性电子器件或智能温控材料。
塑晶通过独特的分子排列方式实现了储能与塑性的结合,既是化学研究的典型对象,也是能源材料领域的重要候选物质。
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