结晶对聚合物性能的影响

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精品 结晶对聚合物性能的影响

结晶作用对高分子聚乙烯板材等聚合物物理及力学性能影响都十分显著(见下表)。结晶对性能的影响的程度主要取决于以下几个因素：结晶度、晶粒大小和晶体的结构。

1)力学性能 通常随着结晶度的增加，聚合物的屈服应力、强度、模量和硬度等均提高;而断裂伸长和冲击韧性则降低，显然结晶使聚合物变硬变脆了。这是因为结晶度增加，分子链排列紧密有序，孔隙率低，分子间相互作用力增加，链段运动变得困难的缘故 。

同样，当材料受到冲击时，分子链段没有活动余地，冲击强度降低。结晶作用提高了软化温度，使得结晶聚合物在玻璃化温度以上仍能保持适当的力学性能。另外在玻璃化温度以上，微晶体可以起到物理交联的作用，使链韵滑移减小，因而结晶度增加可以使蠕变和应力松弛降低。.

精品 球晶的结构对强度的影响超过了结晶度所产生的影响。大的球晶通常使聚合物的断裂伸长和韧性下降，这是因为大的球晶内部的孔隙和结晶界面的缺陷较多，这些最薄弱的环节受力后很容易发生破坏。前面已经提过，球晶是聚合物熔体结晶的主要方式，它的大小通常采用冷却速率来控制。缓慢冷却和退火能生产大的球晶，而由熔体快速冷却或淬火可以得到小的球晶。尤其是使用一些异相成核，促进结晶过程和加快结晶速度，可以生成多而小的球晶。对不同的聚合物，球晶的大小和多少对性能的影响的趋势都不同。所以，能影响结晶速、结晶度的一些因素都会间接影响到聚合物的力学性能。

从晶体的结构上来说，由伸直链组成的纤维状晶体，其拉伸性能比折叠链晶体好得多。根据这-道理，可以在加工冷却过程中改变工艺条件形成伸直链晶体，.满足制品拉伸性能的要求。

2)密度和光学性质 晶区中的分子链排列规整，其密度大于非晶区，因而随着结晶度的增加，聚合物的密度增大。物质的折射率与密度有关，因此聚合物中的晶区与非晶区的折射率是不同的。光线通过结晶聚合物时，在晶区界面上要发生折射和反射，而不能直接通过，所以结晶区域越大，即结晶度越高的聚合物，其透明性就越差。结晶度越小，透明性越好，那些完全非晶的聚合物，通常都是透明的，如聚苯乙烯等。.

石　油　化　Ｌ　９９３年第２２卷　

一ｃ，　Ｉ１　氢键键合对聚　性能的影响　

徐僖　蔡燎原王琪　

ｆ。　成邦科技＾学　分　研究所·战椰　

Ｄｌ　美量词冉分子氢健复台物　甲基丙烯醴甲哺一甲基＿内埽瞄其　Ｉ····－—－－·一　聚　化已烯聚‘寞酸哺　已烯一丙错醴共聚物　（＝）　／．Ｉ　

岛分于复合物（１ｎｔｅｒｍａｅｒｏｍｏｌｅｅｕｌａｒ　醚氧，羟基氧．胺基氯．酰胺氰等）的聚合物相　

ｃｏｍｐｌｅｘ）是两种完全不同的高分子链通过氢　瓦作用即可形成高分子氢键复合物。制备高分　健．Ｃｏｕｌｏｍｂ力或电荷转移的相瓦作用而形成　子氢键复合物最常用的方法是溶液共混。在　

的聚集体．通过分子复合可以降低所含组份分　溶液中形成的高分子氢键复合物．镏台程度　ｆ链的｝ｊ由度．使高分子复合物具有与其组份　和复合物的稳定性受聚合物结构、溶液浓度．　

不同的超分子　ｌ七构　高分子复合是在分子水平　溶剂类型．溶液ｐＨ值．温度等因素的控制。通　

上控制高分　聚集态结构的物理方法，是更高　过熔体共棍亦可制得氢键复合物，但以前这　

结构层次Ｊ：的分　设计。氢键是最强的分子间　方面的工作开展得不多，一般是将含有少量　

作用力．　键的形成可使聚合物的构象．基团　溶剂的聚合物在双辊密炼机中进行混炼而　

的振动频率等发生变化，聚合物的电化学性能、　已．作者等人对这一方法进行了初步探索，　

流体力学性能．热力学性能等亦将随之发生变　系境地研究了熔体共混中混合温度、剪切速　化。高分子氢键复合为改变高分子聚集态结构　度及添加剂的种类等对复合物形成的影响，　

和改善高分子性能开辟了一条新的途径。　认为这是一种有应用前景的制备方法。此　

外，亦有人探索采用模板聚合（Ｍａｔｒｉｘ　１高分子氢键复合物的形成ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）方法合成具有等摩尔比组成　

的瓦穿网络复合物，或具有规整结构的复合　通过含供质子基团（羰基，羟基，胺基、　物。表１所列为迄令已研究的９Ｏ余种高分　

酰胺基等）的聚合物和含受质子基团（羰基氧、　子氢键复合物　

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试验一 塑性变形再结晶对Q235钢组织性能的影响

一 引言

1、塑性变形对金属组织与性能的影响

金属经塑性变形后，不仅形状和尺寸上发生变化，其组织和性能也发生变化。随着塑性变形量的增大，金属材料的由原始的等轴晶组织向纤维状组织转变，即晶粒将沿变形方向逐渐伸长，变形度越大，则伸长也越显著；当变形度很大时，其组织呈纤维状。组织影响性能，由于变形产生了大量的位错和孪晶，对金属起到了强化作用，金属的强度和硬度有所提高，塑性下降，即产生了所谓的“加工硬化”现象。另外，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。

2、塑性变形后再结晶对组织性能的影响

塑性变形金属加热温度到再结晶温度时，原子活动能力增大，金属的显微组织发生明显的变化，由破碎拉长或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒。由于加热温度低于相变温度，故没有发生相变，只是一个新晶粒形核和长大的过程，即再结晶。再结晶消除了冷加工纤维组织、加工硬化和残余应力，使金属又重新恢复到冷塑性变形前的状态，纤维组织消失，取而代之的是均匀细小的等轴晶粒。

再结晶温度与金属本性、杂质含量、冷变形程度、保温时间、材料的原始晶粒度等有关。再结晶所产生的晶粒大小在很大程度上取决于冷变形程度的大小。工业生产中则常以经过大变形量（约70%以上度的变形金属经1h保温，能完成再结晶（﹥95%转变量）的最低温度，定为该金属的再结晶温度。实验证明，金属的熔点愈高，在其他条件相同时，其再结晶温度也愈高。金属的再结晶温度(T再)与其熔点(T熔)间的关系，大致可用下式表示：

T再=0.4 T熔

其中，T再、T熔按绝对温度计算，以铜为例，纯铜的熔点是1083℃，系数取0.40时，计算如下：

T再=0.40T熔=0.40×(1083+273)K=542.4K=269.4℃

金属的纯度越高，再结晶温度就越低，再结晶过程也就越快。反之，金属存在微量的杂质，或加入少量合金元素，均能提高再结晶温度。如在钢中加入钨、钼、钒等合金元素，就能显著提高钢的再结晶温度。利用这一规律，可以改善钢

第２９卷第５期　２００７年９月　南京工业大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＮＡＮＪＩＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．５　Ｓｅｐ．２００７　

碱对钙矾石结晶及溶解性能的影响　

马惠珠，邓　敏　

（南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京２１０００９）　

摘要：主要通过ｃ　Ａ—ＣａＳＯ　・２Ｈ　Ｏ，在不同碱性溶液中钙矾石的形成、晶体形貌变化以及制备得到的纯钙矾石在　不同碱性溶液中的溶解来研究碱对钙矾石结晶、溶解性能的影响，并采用ＸＲＤ、ＳＥＭ以及ＩＣＰ等分析方法进行表　

征．研究结果表明，碱对钙矾石的形成有促进作用，还会影响钙矾石晶体形貌．钙矾石在不同碱性溶液中具有不一　致溶特性，ＯＨ一对钙矾石中Ａ１（ＯＨ）　、ｃａ　和ｓ０　一溶出能力具有抑制作用、　

关键词：钙矾石；碱；结晶；溶解　中图分类号：ＴＱ５２８．０４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—７６２７（２００７）０５—００３７—０４　

Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ａｌｋａｌｉ　ｏｎ　ｅｔｔｒｉｎｇｉｔｅ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　

ＭＡ　Ｈｕｉ—ｚｈｕ，ＤＥＮＧ　Ｍｉｎ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１０００９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ａｌｋａｌｉ　ｏｎ　ｅｔｔｒｉｎｇｉｔｅ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ＸＲＤ，ＳＥＭ　

ａｎｄ　ＩＣＰ．Ｅｔｔｒｉｎｇｉｔｅ　ｗａｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｃ　Ａ—ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｌｋａｌｉｃ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｉｔ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｔｈａｔ　ａｌｋａｌｉ　ａｃｃｅｌ—