材料结构基础

材料机构基础。

一固体材料。

一般情况下，大多数材料都以固体状态存在，只有一小部分是液体材料。固体材料存在几种结构：晶体结构、无定型结构和液晶结构。

1 晶体结构。

晶体是在三维空间上由原子按一定排列的空间结构重复单元组成的。把原子作为一个点，把这些点在空间的排列用线连接起来，所组成的网络叫空间点阵，在空间点阵中的每个点周围的原子都是相同的原子。在空间点阵中选取一个能够代表整体的简单单元，这个单元就叫晶胞。

晶胞的形状和大小可用三个矢量a、b、c表示，以一个晶胞的角为原点，则a、b、c与坐标的夹角α、β那么a、b、c和α、β就叫晶胞的晶格常数。

由于晶体在不同方向上有不同的物理、化学性质，因此采用晶面指数表示晶面，晶向指数表示晶向。

晶面指数即晶胞某一个晶面在三维坐标轴上的坐标。晶向指数即晶体在三维坐标轴上的坐标。

空间点阵排布的不同构成不同的晶胞形状，晶胞形状构成了不同的晶系，但所有的空间点阵构成的晶系总共有7个，如表：

表1 空间点阵的7个晶系。

晶体结构有很多种，但主要的标准晶胞有14种，如图：

无定型结构。

固体材料中，原子或离子在三维空间的排列没有规律性和周期性，呈杂乱堆积的状态，称为无定型结构或非晶态。包括：无机玻璃、凝胶、非晶态半导体、无定型碳、合金玻璃等。

但玻璃比较特殊，有玻璃态转化问题tg，在tg之前，玻璃是固态，在tg之后变为液态。

液晶结构。一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解之后，表观上虽然失去了固态物质的刚性，变成了具有流动性的液态物质，但结构上任然保存着一维或二维有序排列，从而在物理性质上呈现各向异性，形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态，这种中间状态称为液晶态，处在这种状态下的物质称为液晶。

形成液晶的物质通常具有刚性的分子结构，呈棒状，这样的结构特征常常是分子中含有对亚甲基苯、强极性基团和高度可极化基团或氢键相联系着。

二高分子材料。

高分子的结构决定了高分子的性能，二者之间的关系是高分子材料分子设计的基础，同时也是确定高分子材料加工成型工艺的依据。

高分子结构和性能。

力学性能 1链段运动2链柔性3松弛。

高分子的高弹性和粘弹性。