crystallinity是什麼意思，crystallinity的意思翻譯、用法、同義詞、例句

crystallinity英标

英:/',krɪstə'lɪnətɪ/

常用詞典

例句

專業解析

crystallinity（結晶度）是材料科學、化學（尤其是高分子化學）和物理學中的一個核心概念，指材料中晶體結構的比例或有序程度。它描述的是材料内部原子、離子或分子在三維空間中周期性規則排列區域所占的比例。以下是其詳細解釋：

1. 基本定義與核心特征： crystallinity 衡量的是物質中晶态部分相對于非晶态（無定形）部分的含量。在晶體區域，組成單元（原子、分子等）以高度有序、重複的模式排列，形成确定的晶格結構；而非晶态區域則缺乏這種長程有序性，排列相對混亂。材料的整體結晶度是這兩個區域比例的綜合體現。

2. 在材料科學中的意義：

   • 聚合物領域：結晶度對高分子材料的物理和化學性質影響極大。例如，高結晶度的聚乙烯（HDPE）通常更硬、強度更高、更耐熱、耐溶劑性更好，但透明度較低；而低結晶度的聚乙烯（LDPE）則更軟、更柔韌、透明度更高。結晶度影響聚合物的熔點、密度、機械強度（如拉伸強度、模量）、光學性質（透明度）、滲透性等。
   • 金屬與陶瓷：金屬和陶瓷的結晶度（通常接近100%）與其微觀結構（晶粒大小、取向）共同決定了材料的強度、韌性、導電性、耐腐蝕性等。即使是金屬，加工過程也可能引入非晶區或影響晶粒結構。
   • 半導體與電子材料：矽等半導體材料的結晶度（單晶、多晶、非晶）對其電學性能至關重要。單晶矽具有最優異的電學性能，用于高性能芯片；多晶矽次之；非晶矽則用于薄膜晶體管和太陽能電池等領域。

3. 測量方法： 結晶度通常通過實驗技術進行定量或定性分析：

   • X射線衍射 (XRD)：最經典和權威的方法。通過分析材料對X射線的衍射圖譜，可以計算出結晶相的比例和非晶相的比例。晶體結構會産生尖銳的衍射峰，而非晶态産生寬泛的彌散峰。
   • 差示掃描量熱法 (DSC)：通過測量材料熔融過程吸收的熱量（熔融焓）。結晶度高的材料具有更高的熔融焓，通過與完全結晶的同種材料的理論熔融焓比較，可以計算出樣品的結晶度。
   • 密度測量：晶體通常比非晶态密度更高。通過測量樣品的實際密度，并與完全結晶和完全非晶的理論密度比較，可以估算結晶度。
   • 紅外光譜 (FTIR)：某些化學鍵或基團在結晶态和非晶态下的振動頻率可能不同，通過分析特定譜帶的變化可以間接反映結晶度。

4. 影響因素： 材料的結晶度并非固定不變，受多種因素影響：

   • 分子結構：分子鍊的規整性（如等規度）、分子量、鍊的柔順性等。規整、對稱的分子鍊更容易結晶。
   • 加工條件：冷卻速率（快速冷卻通常降低結晶度）、拉伸取向（可提高取向方向的結晶度）、熱處理（退火可提高結晶度和完善晶體）。
   • 添加劑：成核劑可以促進結晶，提高結晶速率和結晶度；增塑劑等可能降低結晶度。

5. 實際應用重要性： 理解并控制結晶度對于材料設計和工程應用至關重要。工程師和科學家通過調控結晶度來優化材料的性能，以滿足特定需求，如制造更堅固的塑料部件、更高效的絕緣材料、特定透光性的薄膜或具有所需機械性能的合成纖維。

參考資料來源：

1. 維基百科 - Crystallinity: 提供基礎定義、測量方法概述。 (https://en.wikipedia.org/wiki/Crystallinity)
2. ScienceDirect - Crystallinity: 詳細闡述結晶度對聚合物性能的影響及測量方法。 (https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/crystallinity)
3. IUPAC金皮書 - Crystallinity: 國際純粹與應用化學聯合會對結晶度的權威定義。 (https://goldbook.iupac.org/terms/view/C01495)
4. ASTM International - Material Standards: 美國材料試驗協會的标準中常涉及材料結晶度的定義和測試方法（需查閱具體标準，如D3418關于DSC測結晶度）。 (https://www.astm.org/standardization-news/?q=features/material-crystallinity-definition-st009.html)

網絡擴展資料

crystallinity 是名詞，指物質的結晶度或結晶性，用于描述材料中結晶部分的比例或結構有序程度。以下是詳細解釋：

1.基本定義

• 結晶度：指材料中結晶區域與非結晶（無定形）區域的比例。例如，高分子材料（如PHB）的結晶度與其分子鍊的立體規則性密切相關。
• 結晶性：反映材料形成有序晶體結構的能力，常用于評價薄膜、塑料等材料的性能。

2.應用領域

• 材料科學：結晶度影響材料的物理性質（如強度、透明度）。例如，塑料加工中，流動引發的結晶可能釋放熱量，導緻産品變色或翹曲。
• 化學工程：在薄膜制備中，CVD（化學氣相沉積）法比PVD（物理氣相沉積）法更易獲得高結晶性材料。

3.發音與詞源

• 發音：英式音标為 [,kristə'linəti]，美式音标類似。
• 詞根：源自形容詞crystalline（水晶般的、透明的），名詞化後表示結晶狀态。

4.相關術語

• Secondary crystallinity（後期結晶度）：指材料在加工或處理過程中二次形成的結晶狀态。
• Crystallization（結晶）：指物質從無序狀态形成有序晶體的過程。

Crystallinity 是衡量材料結晶程度的關鍵參數，廣泛用于高分子、化學及材料工程領域。如需進一步了解具體案例（如PHB的結晶特性），可參考的詳細研究。

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