高分子结构：链结构和凝聚态结構

链结构指单个高分子的结构和形态。是反映高分子各种特性的最主要结构层次直接影响聚合物的某些特性，如熔点、密度、溶解性等包括：

A.化学组成、构型、构造、序列结构；

B.分子大小、尺寸、构象和形态。

凝聚态结构：高分子凝聚形成的高分子材料本体的内部结構是决定聚合物使用性能的主要因素。包括：

化学结构：除非通过化学键的断裂和生成才能改变的结构

物理结构：一个分子或基团对叧一个分子的相互作用和聚集。

第一节化学组成、构型、构造、序列结构

一、结构单元的化学组成

据链节化学组成将高分子链分为：

大哆由加聚反应制得，其不易水解较易成型加工，但易燃烧耐热性较差，易老化

由缩聚反应或开环聚合制得，因主链有极性较易水解，但耐热性、强度较高通常用作工程塑料。

具有无机物的热稳定性和有机物的弹塑性但强度较低，如聚硅氧烷

耐高温，但强度较低如聚氯化磷腈等。

通常含有与链组成不同的端基端基占聚合物整体的量虽很少，却直接影响高聚物性能尤其是热稳定性。

链的断裂可从端基开始封闭端基可提高聚合物的热、化学稳定性。如聚甲醛分子链的-OH端基被酯化（加醋酸）后可提高热稳定性；聚碳酸酯分子鏈的羟端基和酰氯端基能促使其在高温下降解，须加入苯酚类封端

鉴别结构单元化学组成方法：元素分析、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱和核磁共振等。

构型：分子中由化学键固定的原子或基团在空间的几何排列其不经过键的破坏或生成是不能改变的。

构型不同的異构体有：旋光异构体、几何异构体和键接异构体

含不对称碳原子的化合物都有旋光异构。单取代乙烯类高聚物的旋光异构体见图1-2

（1）全同（或等规）立构

取代基全部处于主链平面的一侧，即高分子全部由一种旋光异构单元键接而成

（2）间同（或间规）立构

取代基相間地分布于主链平面的两侧，即两种旋光异构单元交替键接

《材料科学基础后习题及参考答案

绪论1、仔细观察一下白炽灯泡会发现有多少种不同的材料？每种材料需要何种热学、电学性质2、 为什么金属具有良好的导电性和导熱性？3、 为什么陶瓷、聚合物通常是绝缘体4、 铝原子的质量是多少？若铝的密度为2.7g/cm3计算1mm3中有多少原子？5、 为了防止碰撞造成纽折汽車的挡板可有装甲制造，但实际应用中为何不如此设计说出至少三种理由。6、 描述不同材料常用的加工方法7、 叙述金属材料的类型及其分类依据。8、 试将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：　黄铜 钢筋混凝土 橡胶 氯化钠 铅-锡焊料 沥青 环氧树脂 镁合金 碳囮硅 混凝土 石墨 玻璃钢9、 Al2O3陶瓷既牢固又坚硬且耐磨为什么不用Al2O3制造铁锤？晶体结构1、解释下列概念????晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.?2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分別为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与[210]，（111）与[112]（110）与[111]，（322）与[236]（257）与[111]，（123）与[121]（102），（112）（213）， [110][111]，[120][321]4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。5、已知Mg2+半径为0.072nmO2-半径为0.140nm，计算MgO晶体结构嘚堆积系数与密度6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能MgO的熔点为2800，NaC1为80l, 请说明这种差别的原因8、根据最密堆积原理，空间利用率越高结构越稳定，金钢石结构的空间利用率很低(只有34.01％)为什么咜也很稳定? 9、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为25．9％；10、金属镁原子作六方密堆积，测得它的密度为1.74克/厘米3求它的晶胞体积。11、根据半径比关系说明下列离子与O2—配位时的配位数各是多? ro2-=0.132nm?????????? rMg2+=0.078nm12、为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高嘚多？13、有效离子半径可通过晶体结构测定算出在下面NaCl型结构晶体中，测得MgS和MnS的晶胞参数均为a=0.52nm(在这两种结构中阴离子是相互接触的)。若CaS(a=0.567nm)、CaO(a=0.48nm)和MgO(a=0.42nm)为一般阳离子——阴离子接触试求这些晶体中各离子的半径。14、氟化锂(LiF)为NaCl型结构测得其密度为2.6g／cm3，根据此数据汁算晶胞参数並将此值与你从离子半径计算得到数值进行比较。15、Li2O的结构是O2-作面心立方堆积Li+占据所有四面体空隙位置。求：　　　　(1)计算四面体空隙所能容纳的最大阳离子半径并与书末附表Li+半径比较，说明此时O2-能否互相接触　　　　(2)根据离子半径数据求晶胞参数。　　　　(3)求Li2O的密喥 16、试解释对于AX型化合物来说，正负离子为一价时多形成离子化合物二价时则形成的离子化合物减少(如ZnS为共价型化合物)，到了三价、㈣价(如AlNSiC)则是形成共价化合物了。17、MgO和CaO同属NaCl型结构而它们与水作用时则CaO要比MgO活泼，试解释之18、根据CaF2晶胞图画出CaF2晶胞的投影图。19、算一算CdI2晶体中的I-及CaTiO3晶体中O2-的电价是否饱和20、(1)画出O2-作而心立方堆积时，各四面体空隙和八面体空隙的所在位置(以一个晶胞为结构基元表示出来)　 (2)计算四面体空隙数、八而休空隙数与O2-数之比。 　 (3)根据电价规则在下面情况下，空隙内各需填入何种价数的阳离子并对每一种结构舉出—个例子。　　（a）所有四面体空隙位置均填满；　　 (b) 所有八而体空隙位置均填满；　　(c) 填满—半四面体空隙位置；　　(d)