第十一章 非晶态与半晶态.pdfVIP

第4章 第4章 非晶态与半晶态 非晶态与半晶态 物体可分为 物体可分为 固态 液态 气态 原子的迁移性接近 从结构看可分为 原子的迁移性接近 从结构看可分为 晶态 非晶态 气态 刚性固体 周期性长程有序 缺少长程有序 周期性长程有序 缺少长程有序 具有短程序 具有短程序 原子的迁移性接近 原子的迁移性接近 物质 物质 的第 的第 四态 四态 非晶态材料 非晶态材料 • 大多数热固性塑料 • 大多数热固性塑料 • 氧化物及非氧化物（硫属化合及氟化物）玻璃态 • 氧化物及非氧化物（硫属化合及氟化物）玻璃态 • 非晶态聚合物、干凝胶 • 非晶态聚合物、干凝胶 • 非晶态半导体 • 非晶态半导体 • 非晶态金属或合金 • 非晶态金属或合金 • 非晶态电介质 • 非晶态电介质 • 非晶态离子导体 • 非晶态离子导体 • 非晶态超导体 • 非晶态超导体 非晶态材料具有其他状态物质所没有的特性和优异性能。 非晶态材料具有其他状态物质所没有的特性和优异性能。 在很多新材料应用领域如：光通信材料、激光材料、光集成电 在很多新材料应用领域如：光通信材料、激光材料、光集成电 路、新型太阳能电池、高效磁性材料、软输电和输能材料等其 路、新型太阳能电池、高效磁性材料、软输电和输能材料等其 都是研究和开发的热点。 都是研究和开发的热点。 聚合物 聚合物 • 聚合物是一类由长分子组成的有机材料，通常由碳骨架与 • 聚合物是一类由长分子组成的有机材料，通常由碳骨架与 其他元素或结构单位连接作为侧基构成。 其他元素或结构单位连接作为侧基构成。 • 聚合物不容易晶化。即使在缓慢冷却条件下，聚合物通常 • 聚合物不容易晶化。即使在缓慢冷却条件下，聚合物通常 只是部分结晶或完全不结晶，而形成半晶态或非晶态。 只是部分结晶或完全不结晶，而形成半晶态或非晶态。 • 在20世纪已经能够人工合成聚合物，并且可通过人工调整 • 在20世纪已经能够人工合成聚合物，并且可通过人工调整 分子的结构获得所希望的性能，这使得聚合物成为一大类 分子的结构获得所希望的性能，这使得聚合物成为一大类 重要的材料，在建筑、汽车、通信甚至航空工业等领域都 重要的材料，在建筑、汽车、通信甚至航空工业等领域都 获得重要的应用。 获得重要的应用。 本章主要讨论非晶态和半晶态的结构、它们的基本特 本章主要讨论非晶态和半晶态的结构、它们的基本特 征和一些简单材料。 征和一些简单材料。 4.1 非晶态 4.1 非晶态 晶态的原子—在其点阵位置附近运动，它不破坏晶体的周期长 晶态的原子—在其点阵位置附近运动，它不破坏晶体的周期长 程有序，是定域化的。 程有序，是定域化的 2 1/ 2 超过某一定值时，原子不能维持晶体的长程有序，原 (u ) a δ 超过某一定值时，原子不能维持晶体的长程有序，原 子运动是非定域化的，晶态消失，变成液态。 子运动是非定域化的，晶态消失