聚合物形态学英文解释翻译、聚合物形态学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 morphology of polymer
分词翻译:
聚合物的英语翻译:
【化】 polymer
【医】 polymer; polymerid; polymeride
形态学的英语翻译:
morphology
【医】 morphology; philosophical anatomy
专业解析
聚合物形态学(Polymer Morphology)是高分子科学的重要分支,主要研究聚合物材料内部微观结构的形貌、排列方式及其对宏观性能的影响。以下从汉英词典角度对其详细解释:
一、术语构成与核心定义
- 聚合物 (Jùhéwù / Polymer):由大量重复结构单元(单体)通过化学键连接而成的大分子化合物。
- 形态学 (Xíngtàixué / Morphology):研究物质形态、结构、排列及其形成与演变的学科。
- 聚合物形态学 (Jùhéwù Xíngtàixué / Polymer Morphology):专注于聚合物材料(尤其是半结晶聚合物)在固态下微观结构的学科,涉及晶体结构、非晶区分布、晶粒尺寸、取向、相分离结构等特征的形成、表征及其与材料力学、光学、热学等性能的关系。
二、主要研究对象与内容
-
结晶结构与形态 (Crystalline Structure and Morphology):
- 球晶 (Spherulites):最常见的半结晶聚合物结晶形态,呈球状放射生长,由晶片(lamellae)从晶核向外辐射堆砌而成。其尺寸、完善度显著影响透明度、韧性等。
- 单晶 (Single Crystals):在特定条件下(如极稀溶液缓慢结晶)形成的具有规则几何外形的片状晶体。
- 串晶 (Shish-Kebab Structure):在流动场或应力诱导下形成的特殊结构,“串”(shish)为伸直链核心,“烤串”(kebab)为附生折叠链晶片。
- 晶片堆砌与取向 (Lamellar Stacking and Orientation):晶片厚度、堆砌密度、在空间中的排列方向(取向)是决定材料强度的关键因素 。
-
非晶态结构 (Amorphous Structure):研究完全非晶聚合物或半结晶聚合物中非晶区域的分子链构象、缠结密度、自由体积等,与材料的玻璃化转变、粘弹性行为密切相关 。
-
多相体系形态 (Morphology in Multiphase Systems):
- 共混物 (Blends):研究不相容或部分相容聚合物共混形成的海岛结构、双连续结构等相形态及其稳定性。
- 嵌段共聚物 (Block Copolymers):研究其自组装形成的纳米级有序结构,如层状 (lamellae)、柱状 (cylinders)、双连续 (gyroid)、球状 (spheres) 等,对设计功能性纳米材料至关重要。
- 复合材料 (Composites):研究填料(如纤维、纳米粒子)在聚合物基体中的分散状态、界面结构及其对性能的增强机制。
三、研究意义与应用
聚合物形态学是理解材料“结构-性能-加工”关系的核心桥梁。通过控制加工条件(如温度场、应力场、冷却速率)或添加成核剂等手段调控形态,可优化材料的:
- 力学性能:强度、模量、韧性、抗冲击性。
- 光学性能:透明度、雾度(与球晶尺寸相关)。
- 热性能:熔点、热变形温度、耐热性。
- 传输性能:气体渗透性、液体阻隔性(与结晶度、取向相关)。
- 电性能:介电常数、导电性(对导电聚合物复合材料尤其重要) 。
权威参考来源:
- 《高分子物理》(何曼君 等 修订版):中国高分子物理经典教材,系统阐述聚合物结构与性能,包含形态学核心概念与实例。 (复旦大学出版社)
- 《Polymer Morphology》 (Qipeng Guo, Ed.):专业著作,深入探讨聚合物形态学的原理、表征方法及各类体系的具体形态特征。 (Wiley, 2015)
- 《Principles of Polymer Engineering》 (N.G. McCrum, C.P. Buckley, C.B. Bucknall):牛津大学经典教材,从工程角度阐释聚合物结构与性能,涵盖形态学基础。 (Oxford University Press)
- 《The Physics of Polymers》 (Gert Strobl):理论性较强的专著,深入解析聚合物结晶、相变及形态形成的物理机制。 (Springer)
- IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会) 术语数据库:提供权威的聚合物科学术语定义,包括形态学相关词汇。 (访问 iupac.org)
网络扩展解释
聚合物形态学是研究聚合物内部形态结构及其与性能关系的学科,主要关注分子链在固化后的排列方式及其对材料特性的影响。以下是其核心内容的综合解析:
一、定义与研究对象
聚合物形态学(Polymer Morphology)定义为研究聚合物从原子间距到宏观尺度的有序性、无序性,以及晶态、非晶态、液晶态等结构形成的学科。其研究对象包括:
- 分子链排列:如结晶区(有序)与非晶区(无序)的共存。
- 结构演变:加工过程中分子链的形变、取向对材料性能的影响。
二、典型结构特征
- 结晶态与无定形态
- 结晶态:分子链段有序排列,形成晶区(如聚乙烯的正交晶型、单斜晶型等),晶胞参数因材料而异(如高密度聚乙烯的晶胞参数为$a=7.417$Å,$b=4.945$Å,$c=2.547$Å)。
- 无定形态:分子链呈无序状态,常见于低密度聚乙烯(LDPE)等材料。
- 三相结构
实际聚合物晶体包含结晶区、非晶区及界面过渡区,三者共同决定材料的力学与热学性能。
三、研究方法与意义
- 研究手段
包括X射线衍射(分析晶体结构)、电子显微镜(观察片晶、球晶等微观形貌)及热分析技术(如DSC测定结晶度)。
- 应用价值
通过调控结晶度、晶型等参数,可优化聚合物的强度、韧性及热稳定性。例如,高结晶度的HDPE具有更高的硬度和耐化学性,而低结晶度的LLDPE则更柔韧。
四、历史发展
20世纪20-30年代,X射线晶体学揭示了高分子结晶中存在非晶区,提出“缨状胶束模型”;后续发现聚合物单晶,推动了对复杂多晶体系的理解。
如需进一步了解具体案例(如聚乙烯的晶型分类)或实验方法,可参考、12等来源的完整内容。
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