高分子物理小论文
高分子导论论文
课程论文课程名称___ 高分子材料导论_____ 论文题目导电高分子材料简介及应用学生学院物理与光电工程学院学号**********学生姓名张涛2011年11 月10 日导电高分子材料简介及应用长期以来,高分子材料由于具有良好的机械性能,作为结构材料得到广泛的用。
关于电性能,人们一直只利用高分子材料的介电性,将其作为电绝缘材料使用。
一类具有导电功能(包括半导电性、金属导电性和超导电性)、电导率在10S/m以上的聚合物材料。
高分子导电材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜以及电导率可在十多个数量级的范围内进行调节等特点,不仅可作为多种金属材料和无机导电材料的代用品,而且已成为许多先进工业部门和尖端技术领域不可缺少的一类材料。
高分子材料长期以来被作为优良的电绝缘体,直至1977年,日本白川英树等人才发现用五氟化砷或碘掺杂的聚乙炔薄膜具有金属导电的性质,电导率达到10S/m。
这是第一个导电的高分子材料。
以后,相继开发出了聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚苯胺、聚噻吩等能导电的高分子材料。
“导电高分子材料具有良好的导电性和电化学可逆性,可用作充电电池的电极材料。
利用Ppy制作的可充电电池,经300次充放电循环后,效率无下降,已达到商业应用价值。
导电性高聚物在太阳能电池上的应用也引起了广泛的关注,美国科学家Jeskocheim利用聚吡咯和聚氧化乙烯固态电介质膜试制了光电池,可产生1mA/cm2的电流,0.35V的电压。
尽管这种光电池目前还不如Si太阳能电池,但由于导电聚合物重量较轻、易成形、工艺简单,并能生成大面积膜,具有绿色环保的特点,因而发展前景十分诱人。
导电高分子材料还是制作超级电容器的理想材料。
如采用掺杂后的聚吡咯高分子化合物,电导率高达100 S/cm,频率特征非常出色,尤其在高频区的特性与以前电容器相比有很大改善。
经过多年世界范围内的广泛研究,导电聚合物在新能源材料方面的应用已获得了很大的发展,但离实际大规模应用还有一定的距离。
对高分子凝聚态的几个基本物理问题探讨
对高分子凝聚态的几个基本物理问题探讨【摘要】高分子凝聚态是物理学中一个重要研究领域,其具有复杂的结构和性质,涉及到许多基本物理问题。
本文首先介绍了高分子凝聚态的特点和定义,接着讨论了高分子凝聚态存在的基本物理问题,以及高分子结构与性质之间的关系。
我们还探讨了高分子凝聚态中常见的相变现象和扩散运动。
结合研究现状,指出了未来可能的研究方向。
通过对高分子凝聚态的几个基本物理问题进行深入探讨,有助于加深对高分子材料的理解,促进相关领域的进一步发展和应用。
【关键词】高分子凝聚态、物理问题、结构与性质、相变现象、扩散和运动、研究现状、未来方向。
1. 引言1.1 研究背景高分子凝聚态是指由大量高分子分子单元组成的凝聚相态。
随着现代高分子科学的快速发展,对高分子凝聚态物理学的研究也日益受到重视。
高分子凝聚态的研究不仅有助于揭示高分子材料的基本性质和行为,还对材料科学、生物医学工程等领域具有重要的应用价值。
高分子凝聚态的物理性质研究始于20世纪初,随着理论和实验技术的不断进步,已经取得了诸多重要成果。
高分子凝聚态在聚合物科学中具有重要地位,广泛应用于合成聚合物、高分子复合材料等领域。
高分子凝聚态中仍存在许多基本物理问题尚待解决,如高分子结构与性质的关系、相变现象、扩散和运动等。
研究高分子凝聚态的基本物理问题,不仅有助于深化对高分子材料的理解,还为开发新型高分子材料和应用提供了理论基础。
加强对高分子凝聚态物理学的研究,探讨其中的各种基本物理现象及其规律,对于推动高分子科学的发展具有重要意义。
1.2 研究意义高分子凝聚态的研究意义主要体现在以下几个方面。
高分子凝聚态的研究可以帮助我们更深入地了解高分子材料的内在结构和性质。
通过探讨高分子在凝聚态下的行为,我们可以揭示其在不同环境下的特性和响应,为高分子材料的设计和应用提供重要参考。
高分子凝聚态的研究有助于揭示高分子界面和界面现象的规律。
高分子在固态或液态状态下的相互作用,对于界面的稳定性、润湿性等具有重要意义,而这些性质又直接影响着高分子材料的性能和应用。
对高分子凝聚态的几个基本物理问题探讨
对高分子凝聚态的几个基本物理问题探讨高分子凝聚态物理是研究大分子化合物在固态和液态状态下的性质和行为的科学,它涉及到晶体学、分子动力学、热力学和固体物理学等多个领域。
高分子凝聚态物理既具有基础理论意义,也有着广泛的应用前景,因此在科学研究和工程技术中都具有重要的价值。
在这篇文章中,我们将探讨高分子凝聚态物理中的几个基本物理问题,包括高分子的结晶行为、玻璃态转变、聚合物的动力学行为等。
我们来讨论高分子的结晶行为。
高分子通常具有大量的自由度和复杂的空间结构,因此它们的结晶行为与传统晶体材料有着显著的不同。
高分子的结晶行为受到分子结构、分子量、结晶条件等多种因素的影响,具有多样化和复杂性。
分子结构的不对称性和柔性会导致高分子结晶的动力学行为呈现出非常特殊的特征,如晶体生长速度的非平凡依赖关系和形貌的多样性等。
高分子的结晶行为还受到温度、压力、溶剂等外界条件的影响,这些因素对于高分子晶体的形成和稳定性都具有重要的作用。
高分子的结晶行为是一个极具挑战性的研究课题,它不仅对于加工工艺和材料设计具有重要的指导意义,还有助于从微观角度深入理解高分子的结构与性能之间的关系。
我们讨论高分子的玻璃态转变问题。
玻璃态是一种无定形固体状态,其具有高度的非晶性和无序性。
高分子在快速冷却或者高压条件下往往会形成玻璃态。
在玻璃态下,高分子链的运动受到严重限制,这导致了玻璃态的柔软、脆性和不可逆性等特点。
高分子的玻璃态转变问题涉及到物质的热力学性质和动力学行为,它对于理解高分子材料的结构与性能具有重要的意义。
目前,高分子的玻璃态转变现象仍存在诸多尚未解决的疑问,例如高分子玻璃态的起源、玻璃态的动力学特征等,这些问题的解答将有助于揭示高分子材料在玻璃态下的行为规律,为新型高分子材料的设计和制备提供理论指导。
我们讨论高分子的动力学行为。
高分子的动力学行为涉及到分子的热运动、链层间相互作用、链的运动机制等多个方面。
高分子的动力学行为不仅受到分子结构和分子量的影响,还受到环境条件的影响。
高分子物理论文
高分子物理论文:导电聚合物概况姓名:学号:时间:导电聚合物的发展在日常生活中,高分子材料遍及每一个角落,并且己经成为不可或缺的一部分,如塑料、樣胶、合成纤维等。
一直以来,有机高分子材料通常被人们归属于绝缘体的范畴。
直到1977年,日本科学家白川英树(ffidekiShirakawa)、美国髙分子化学家黑格尔(Alan JHeeger)以及麦克迪尔米德(Alan G MacDiarmid)合作研究,发现掺杂碘(I2)或五氟化砷(AsF5)的聚乙炔膜呈现出明显的金属导电性,电导率可以达到103S/cm,而且伴随着掺杂过程,聚乙块薄膜的颜色也由银灰色逐渐转变为具有金属光泽的金黄色,由此改变了高分子是绝缘体的观念,并诞生了导电聚合物这一自成体系的多学科交叉的全新研究领域,上述三位科学家也因在导电聚合物领域的卓越贡献分享了 2000年度诺贝尔化学奖。
导电聚合物(Conductive polymer),更精确的说是本征导电聚合物(intrinsically conductive polymer,缩写:ICP)是一种具导电性的高分子聚合物,又称导电塑胶与导电塑料。
最简单的例子是聚乙炔。
这样的化合物可以具有金属导电性或者可以是半导体。
导电聚合物的最大的优点是它们的可加工性,主要是由于分散系。
导电聚合物通常不是热塑性塑料,也就是说,它们不是可以热成型。
但是,像绝缘聚合物,它们是有机材料。
当高分子结构拥有延长共轭双键,离域π键电子不受原子束缚,能在聚合链上自由移动,经过掺杂后,可移走电子生成空穴,或添加电子,使电子或空穴在分子链上自由移动,从而形成导电分子。
常见的导电聚合物有: 聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚对苯乙烯,以及它们的衍生物。
导电聚合物,从左上依序是: 聚乙炔、聚对苯乙烯、聚吡咯 (X = NH)和聚噻吩(X = S); 和聚苯胺 (X = NH/N)以及聚苯硫醚(X = S).按照材料的结构和组成,可以将导电聚合物分为两大类,即结构型(或称本征型)导电聚合物和复合型导电聚合物。
高分子材料毕业论文
高分子材料毕业论文浅析高分子材料老化性能摘要:高分子材料性能优异,应用领域广泛,在户外工程中市场占有率很高。
但由于使用过程中高分子材料受光、湿度和温度等环境因素作用,导致力学性能和外观发生变化。
为改善高分子材料的抗老化性能,必须充分认识其老化机理和老化进程,进而有目的地进行防老化改性。
关键词:高分子材料;降解;老化;进展高分子材料在加工、贮存和使用过程中,由于内外因素的综合影响,逐步发生物理化学性质变化,物理机械性能变坏,以致最后丧失使用价值,这一过程称为“老化”。
老化现象有如下几种:外观变化,材料发粘、变硬、变形、变色等;物理性质变化,溶解、溶胀和流变性能改变;机械性能变化和电性能变化等。
引起高分子材料老化的内在因素有:材料本身化学结构、聚集态结构及配方条件等;外在因素有:物理因素,包括热、光、高能辐射和机械应力等;化学因素,包括氧、臭氧、水、酸、碱等的作用;生物因素,如微生物、昆虫的作用。
老化往往是内外因素综合作用的极为复杂的过程。
高分子材料的老化缩短了制品的使用寿命,并影响制品使用的经济性和环保性,限制了制品的应用范围。
因此,研究引发高分子材料老化的原因及其微观机理具有非常重要的意义。
近年来,高分子老化研究主要集中在探讨高分子材料老化的规律、机理,以及环境因素对材料老化的影响等方面,这些工作对于发展新的实验技术和测试方法,改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。
1 户外因素对高分子材料老化行为的影响为的影响高分子材料在户外曝露于太阳光和含氧大气中,分子链发生种种物理和化学变化,导致链断裂或交联,且伴随着生成含氧基团如酮、羧酸、过氧化物和醇,导致材料韧性和强度急剧下降。
关于光氧化降解过程和防止这种降解过程的发生,已有很多研究报导,这些研究工作的基础是光化学效应,即物质在吸收光后所发生的反应。
紫外波长300nm~400nm,能被含有羰基及双键的聚合物吸收,而使大分子链断裂,化学结构改变,导致材料性能劣化,因此历来是研究热点。
(高分子化学与物理专业论文)0酰化壳聚糖聚乳酸共混膜的氢键、相容性及细..
摘要摘要壳聚糖和聚乳酸(PLLA)是两类性能优良的生物材料,在生物医药领域均显示其优越性。
利用组分间氢键相互作用,制备出结合两者优良性能的“共混型”组织工程支架材料具有重要的意义。
本文采用甲烷磺酸保护,壳聚糖与酰氯反应合成了不同分子量和不同酰基侧链长度的O-酰化壳聚糖衍生物(OCS),用红外光谱及核磁共振谱证明产物为目标产物。
以氯仿为共溶剂,通过流延成膜法制备OCS/ PLLA共混膜,重点研究酰基侧链长度及壳聚糖分子量对共混膜组分间氢键、相容性及细胞亲和性的影响,为其在组织工程支架材料的应用提供理论基础。
合成了三种不同酰基侧链长度的O-酰化壳聚糖(O-辛酰基壳聚糖、O-十二酰基壳聚糖和O-棕榈酰基壳聚糖)(分子量均为3.0×103Da)和三种不同壳聚糖分子量的O-十二酰基壳聚糖(分子量分别为3.0×103Da、1.0×104Da和5.0×105Da)。
O-酰基化改性破坏了壳聚糖的氢键结构,提高了壳聚糖的脂溶性,OCS产物能溶解在氯仿中,为采用氯仿为共溶剂,通过溶液共混法制备OCS/PLLA共混膜提供方便。
采用FTIR、TG/DSC、WAXD和SEM等方法,研究了共混膜中的氢键作用情况。
结果表明,OCS/PLLA共混膜组分间存在较强的氢键相互作用;氢键作用主要发生在O-酰化壳聚糖的氨基和聚乳酸的羰基之间;组分间的氢键作用受到壳聚糖分子量和酰基侧链长度的影响,壳聚糖分子量越小,与聚乳酸分子间的氢键相互作用越强;酰基侧链越短,O-酰化壳聚糖与聚乳酸之间的氢键作用越强,共混膜中两组分的相容性越好。
SEM观察结果表明,酰基侧链较短的3k-OOCS/PLLA和3k-LOCS/PLLA共混膜具有较好的相容性,而侧链较长的3k-POCS/PLLA共混膜存在一定的相分离结构。
生物学研究结果表明: O-酰化壳聚糖/聚乳酸共混膜生物相容性良好,具有无毒、对动物组织无排斥性及生物可降解等特点;O-酰化壳聚糖有利于提高聚乳酸的细胞亲和性。
高分子材料与工程论文
高分子材料与工程论文
高分子材料是一种具有高分子化学结构的材料,具有独特的物理性能和化学性质。
在工程领域中,高分子材料的应用日益广泛,涉及到塑料、橡胶、纤维等多个领域。
本文将就高分子材料的特性、应用及未来发展方向进行探讨。
首先,高分子材料具有良好的加工性能,可以通过热塑性或热固性工艺进行成型。
其次,高分子材料具有较高的强度和韧性,可以用于制造各种结构件和零部件。
此外,高分子材料还具有良好的耐腐蚀性能和绝缘性能,适用于化工、电气等领域。
另外,高分子材料还具有较好的可塑性和可回收性,有利于环保和资源循环利用。
在工程领域中,高分子材料被广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑材料、电
子产品等多个领域。
例如,汽车制造中的塑料零部件、航空航天中的复合材料结构件、建筑材料中的隔热材料、电子产品中的绝缘材料等,都离不开高分子材料的应用。
高分子材料的应用不仅可以降低产品成本,提高产品性能,还可以减轻产品重量,节约能源,有利于推动工程技术的发展。
未来,随着科学技术的不断进步,高分子材料的研究和应用将迎来新的发展机遇。
例如,纳米材料、生物可降解材料、功能性高分子材料等将成为研究热点,为工程领域提供更多的新材料和新技术。
同时,高分子材料的再生利用和循环利用将成为未来发展的趋势,有助于推动工程领域的可持续发展。
综上所述,高分子材料在工程领域中具有重要的地位和作用,其特性和应用对
工程技术的发展起着重要的推动作用。
未来,高分子材料的研究和应用将继续深入,为工程领域带来更多的创新和发展机遇。
希望本文能够对高分子材料及工程领域的相关研究和应用提供一定的参考和借鉴。
高分子材料论文3000字
高分子材料论文3000字近年来,高分子材料处于不断变化发展中,并且随着它的不断发展,已经渗透到人类生活中的方方面面。
因此,高分子材料在日常生活中的生产和生活活动中发挥着重要作用。
高分子材料又称之为聚合物材料,主要是由无数个小分子化合物通过化学键,进而形成的大分子化合物,称之为聚合物材料。
在日常的生产生活中常见的高分子材料主要有合成橡胶、合成纤维、合成塑料等,并且在新中国成立之后,上述高分子材料在日常生活中得到了广泛应用,例如服装业、日用品,以及各种工业材料中,满足了各行业对高分子材料的需求。
此外,在未来高分子材料将会运用于纳米高分子材料复合应用、生物可降解高分子材料、高分子材料功能化,以及航空航天领域。
二、高分子材料的发展高分子材料是一种聚合物大分子化学品,其组成主要是由半人工和人工合成的高分子材料,与其他化合物的主要区别是高分子材料在化学性质和物理性质上均能发生较大变化,可以有一些特殊功能,例如光学、电学等功能。
此外,随着科学技术的不断进步,新能源开发、微电子和生物医药的不断发展,高分子材料得到了更广泛的应用,其作用主要表现在以下结果方面。
其一,使用高分子材料设计合成新能物质,并且具有新功能,例如研制出的新型非晶质光盘,具有较好的耐腐蚀性,几乎不会被腐蚀,这一特性主要是来自于非晶质合金表面生成的耐腐性保护膜。
其二,高分子材料利用特别的加工方式来增加磁疗的特殊功能,如利用高分子膜和塑料光纤使高分子材料更加容易加工成型,并且降低其加工成本。
其三,使用两种或者两种以上性能不同的高分子材料,经过复合化学反应形成新的高分子材料,如屏蔽导电、塑料以及复合层的复合填料。
当前,随着高分子材料在生产生活中的应用日益加深,其与众不同之处逐渐凸显出来,它可以代替日常生产生活中的许多材料,并且可以通过高分子材料来改善其他材料的功能和性能,使他们成为一种全新材料,进而更好的发挥他们的功能。
进而,我国也对高分子材料这一领域的研究较为重视,在自我研发的基础上,不断加强了国际研究领域的沟通交流。
结构与物性论文
简述高分子物理摘要高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。
其研究的主要方向包括高分子形态,高分子机械能,高分子溶液,高分子结晶等热力学和统计力学方向的学科,以及高分子扩散等动力学方面的学科。
关键字发展史方向领域正文一、发展史国际上,随着“高分子化学”研究与十九世纪后半页渐渐走上舞台对这些高分子化合物的性质研究也渐渐引起了学者们的重视。
1920年Staudinger(德国)发表了“聚合反应”的论文,提出了高分子是有小分子经聚合反应而生成,并非因次价键堆积而致。
之后Staudinger 又分别用端基法,渗透压法,粘度法对同种纤维素进行了分子量测定,三种方法测得的纤维分子量非常一致,证明了高分子是聚合物学说的正确。
至1930年,在德国胶体化学年会上,多数学者承认了聚合物学说。
此后的高分子高分子结构,性质研究,才由小分子的物理化学研究,胶体研究,真正进入到高分子概念为主导的研究领域,从而形成了“高分子物理”学科。
高分子物理这门科学的大致经历了以下的发展过程:蒙昧——萌芽——争鸣——发展1蒙昧期19世纪的中叶以前,木材、棉、麻、丝、毛、漆、橡胶、皮革和各种树脂等天然高分子材料都已经在人们的生活和生产中得到了广泛的应用。
有些加工方法改变了天然高分子的化学组成,如橡胶的硫化(1839)、皮革的揉制、棉麻的丝光处理,以及把天然纤维制成人造丝、赛璐珞(1868)等。
尽管这些技术取得了重要的结果和丰富的经验,然而,人们只知道使用、加工,不知道化学组成和结构。
2萌芽期自19世纪的后期,人们开始研究天然高分子的化学组成、结构和形态学。
还有意无意地合成了一批化合物。
它们通常是粘稠的液体或无定形粉末,无法纯化和分析,被当作废物抛弃。
有些高分子化合物虽然得到应用,但是人们只知道它是“材料”,并不知道它是“高分子”1893年,Fischer将氨基酸逐个连接成多肽,制备了聚合度为30的单分散多肽,证明多肽是由许多氨基酸单元通过正常的-CO-NH -化学键相连而成的线型长链分子,这一工作孕育了高分子学说的基本思想。
(高分子化学与物理专业论文)聚醚砜微孔膜的制备与结构控制
(c)),富相溶液小液滴将分散于由溶剂、非溶剂和少量聚合物形成的连续贫相中,这些富相溶液小液滴将在浓度梯度的推动下不断增大,直到聚合物因发生相转变而固化成膜为止,最终的膜是机械强度很低的乳胶粒结构。
以上两种分相机制都是成核生长机理。
通常,成核生长是一个慢过程,传质交换使体系进入亚稳区。
s讥】c岫Figum1.2Ph如es印ar撕onilltemarysystemsformembralleprep删ionandmembf锄e对于旋节线液液分相,体系的组成变化正好从临界点组成进入旋节线内的不稳分相区,体系将迅速形成由贫相微区和富相微区相互交错而成的液液分相体系,所形成的结构为双连续结构(BicominuollsstrucnJre),即贫相和富相完全互相交错连接,这种结构经聚合物的相转变固化作用将最终形成双连续膜结构形态,如Figure1.2(d)。
上述分相机制属于旋节线分相,相对于成核生长机制,旋节线分相使一个快过程。
1.2.2.2凝胶化一般将通过化学或物理交联形成的三维网络称为凝胶,此时体系的粘度无穷大并且具有类似于橡胶的弹性。
相转化法制膜时,凝胶化是一个重要的现象,它对获得的膜结构的影响很大。
在第一阶段的相转化过程中可能存在,在第二阶段的相转化过程中起作用。
如果体系的凝胶化在溶剂和非溶剂之间的交换导致的液液相分离之前发生,即Figure1.2中路径(d)所示情况,最终将形成致密的无孔膜。
凝胶化对于结晶性聚合物成膜过程起到非常重要的作用,对于无定型聚合物而言,凝胶化相转变不是很重要。
对于无定型聚合物溶液成膜过程来说,体系因为浙江大学硕士学位论文F毡u他I.4F0rfIlationProcessofmemb瑚e1.4-23溶剂月E溶剂体系在溶液相转化法制膜过程中,影响膜结构形态和最终性能的主要因素之一为溶剂/非溶剂体系的选择。
用溶液相转化法制备聚合物膜时,溶剂首先必须能将聚合物完全溶解,其次溶剂又必须能与非溶剂完全互溶。
(原子与分子物理专业优秀论文)MGO和MGBLT2GT高压物性的第一性原理..
得出我们计算得到二硼化镁的晶格常数a-----3.0799A,c=3.5172A(c/a=1.1419).零压强下的体积模量BD=151.55GPa,这个结果是和别人所作的实验结果相一致的。
图4.1--U化镁(MgB2)Fra bibliotek晶体结构此外,我们计算了0~60GPa不同压强下的晶格常数口和c,随着压强的增大,晶格的压缩率有较强的各向异性,晶格常数f比a减小的快,这个结果表明二硼化镁中Mg层和B层之间的Mg-B键要比B.B键弱的多,即改变晶格常数c要容易的多。
四川大学硕士学位论文
结构的中间,组成Mg原子面。我们首先在选取不同的晶格常数c/a比率,对于每个c/a值计算不同晶格常数口下的总能量,再比较不同c/a结构下的最低能量,可以得到最低的c/a,然后利用慕纳汉状态方程
4.3.2二硼化镁的电子结构
高分子结晶小论文综述
高分子结晶1109401009 陈泽应用化学摘要:高分子结晶是聚合物的一种状态,由于它的微观结构,可以满足很多我们对于材料亟需的特性要求,所以高分子结晶非常重要。
本文旨在结合众多篇文献,加上自己的一些浅薄理解,对高分子结晶从结晶形态,结晶机理,结晶热力学,动力学等方面做一个简单介绍。
关键词:高分子结晶,高分子结晶机理,结晶动力学,热力学。
一、概述高分子由于自身之间的相互作用力,比如说范德华力,氢键等的影响,相互吸引,呈现聚集状态。
高分子的凝聚态结构是指高分子链之间的几何排列和堆砌结构。
聚集态可分为晶态、非晶态、取向态、液晶态等。
晶态与非晶态是高分子最重要的两种聚集态。
高分子由于其分子量巨大,所以一般不可能呈现气态。
所以可以总结高分子除了没有气态,几乎小分子所有的物态它都存在,只不过要复杂得多。
其中结晶态就是属于固态。
结晶就是物质内部的微观粒子(原子、分子、离子)在三维空间呈有规律地、周期性地排列。
但是不同于小分子,大分子由于其长链结构,所以它的空间质点是链段中的结构单元。
聚乙烯空间质点对应结构单元由于聚合物分子具有长链结构,结晶时妨碍了分子链的规整堆砌排列,所以高分子晶体内部往往含有比低分子晶体更多的晶格缺陷。
所谓晶格缺陷,指的是晶格点阵的周期性在空间的中断。
典型的高分子晶格缺陷是由端基、链扭结、链扭转所引起的局部构象错误所致。
所以高分子不能100%结晶[1]二、高分子结晶的形态和结构聚合物的基本性质主要取决于链结构,而高分子材料或制品的使用性能则很大程度上还取决于加工成型过程中形成的聚集态结构。
结晶形态主要有球晶、单晶、伸直链晶片、纤维状晶、串晶、树枝晶等。
各种结晶形态结构及形成条件以上结晶形态都是由三种基本结构单元组成,即无规线团的非晶结构、折叠链晶片和伸直链晶体。
所以结晶形态中都含有非晶部分,是因为高分子结晶都不可能达到100%结晶。
其中单晶又称折叠链片晶,是因为在结晶过程中它的长链发生了折叠,使其成亚稳态。
高分子物理教学论文
高分子物理教学论文1把握高分子物理课程的主线高分子物理主要是讨论高分子的结构与性能间关系的科学,它涉及高分子的结构、分子运动、性能三大方面其中,分子运动是纽带,承前启后的将高分子物理课程串接成一条主线。
本教学所采用的金日光主编的高分子物理,结构安排合理,内容清晰。
前四章主要讲述高分子的结构,第五章讲述高分子的分子运动,第六章之后开始分别讲述高分子的性质。
内容安排极其合理,有效地通过分子运动将高分子的结构与性能之间的关系清晰的表达出来如结构包含高分子链结构、聚集态结构、高分子溶液,性能包括高分子的粘弹性、力学性能、电学性能,分子运动则包含高分子的三种状态及各种松弛转变。
温度、时间等作为松弛转变的外部条件分别对应着高分子的热转变和力学松弛。
这就使得在授课过程中,沿着一条主线,把高分子物理清晰的展示给同学们,使得学生在理解过程中能够清晰准确的掌握本课程,提高教学效率。
2使用板书与多媒体相结合的授课方式随着多媒体技术的发展,高分子物理的教学也越来越多的采用了多媒体教学。
高分子物理课件将构型与构象的区别、高分子的分子运动方式、高分子材料的高弹性和粘弹性、聚合物的强度与破坏等教学内容制作成动画或视频教材,吸引学生的注意力和兴趣,使教学中的重点与难点迎刃而解。
可以说,随着智能手机的普及,很多学生开始把一些教师的讲课视频,上传到网络上,然后通过智能手机,实现随时听课,这些新的通讯技术和信息传播媒介,提高了学生学习的灵活性,增加了课堂的知识量,丰富了教学内容。
但是完全的课件教学也会存在一些弊端,会使得学生失去了思考的主动性,教学过程快,学生理解吃力。
因此,高分子物理课程应采用多媒体课件教学为主、板书为辅的方式进行教学,在使用板书的过程中,学生和教师之间可以进行深入的沟通,教师答疑解惑,提高授课的实际效率。
3讲授与答疑相结合,激发学生的积极性能否唤起学生对课程内容的兴趣是能否获得良好的教学效果的重要参考之一。
不论老师讲授多么精彩,多么清晰,如果学生没有真正参与进来,最多只能算是老师的精彩表演课。
高分子化学与物理2篇
高分子化学与物理高分子化学与物理是研究高分子化合物及其物理性质的学科领域。
高分子化学与物理的研究内容广泛,涉及高分子合成、高分子结构与性质、高分子的应用等多个方面。
本文将分为两篇,每篇3000字,介绍高分子化学与物理的基本概念、研究方法、应用前景等内容。
【第一篇】高分子化学与物理是一门跨学科的研究领域,它主要研究高分子化合物的合成、结构、性质以及相关的物理现象。
高分子化学与物理在材料科学领域有着广泛的应用,从塑料、纤维到聚合物材料等都是高分子化学与物理研究的重点。
高分子化学与物理研究的首要任务是合成高分子化合物。
高分子是由许多重复单元组成的大分子化合物,其分子量较大,通常在千克至百万克/摩尔之间。
高分子的合成有多种方法,常见的方法包括聚合反应、缩合反应、环化反应等。
合成的高分子可以通过改变反应条件和反应物的选择来控制其结构和性质。
高分子化合物的结构与性质是高分子化学与物理的核心研究内容。
高分子的结构通常分为线性结构、支化结构和交联结构等多种形式。
高分子的结构决定了其物理性质,如聚合度、分子量分布、亲水性、热性质等。
通过改变高分子的结构,可以调控其性能,满足不同领域的应用需求。
高分子化学与物理的研究方法主要包括理论计算和实验技术。
在理论计算方面,研究人员可以通过量子化学计算、分子动力学模拟等方法对高分子化合物的结构和性质进行预测和分析。
在实验技术方面,常用的方法包括核磁共振、质谱、红外光谱、热重分析、动态力学分析等。
这些实验技术可以揭示高分子的化学结构、分子量、热性质、机械性能等信息。
高分子化学与物理的应用广泛且前景可观。
高分子材料在日常生活中有着广泛的应用,如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。
此外,高分子材料还被广泛应用于电子器件、医疗器械、汽车零部件等领域。
随着科学技术的不断发展,高分子化学与物理的研究将为新材料的合成和性能调控提供更加丰富的理论基础和实验方法。
【第二篇】高分子化学与物理研究的持续发展为我们理解和应用高分子材料提供了更为深入的基础。
高分子物理和化学结课论文
活性阴离子聚合方法学研究摘要活性阴离子聚合是合成分子量以及分子结构可控窄分布聚合物的最有效方法。
活性阴离子聚合应用广泛,在工业化生产以及理论研究方面均已取得瞩目成果。
这一聚合方法能够制备分子量以及微观结构可控的窄分布聚合物,并能进一步实现大分子,拓扑结构的精确控制合成,一直受到广泛关注,尤其在聚合物拓扑结构的控制合成方面。
近年来,越来越多的研究发现梳状、树枝状、超枝化以及环状等复杂拓扑结构使聚合物具备许多优越性能,其应用前景也非常广阔。
与此同时也需要更多结构明确的聚合物进行结构与性能的关系研究。
而已有近六十年研究历史的活性阴离子聚合,在聚合物的精确合成方面依然发挥着重要的作用,尤其二十世纪九十年代,氧负离子聚合机理的发现,使得适用于活性阴离子聚合研究的单体更为广泛,聚合物类型更加新颖多样。
由于阴离子聚合反应的活性种对反应体系中的水、氧等杂质非常敏感,在实验方法方面有着严格要求,因此活性阴离子聚合实验对反应体系的杂质控制非常严格,具体实验方法主要有Schlenk实验方法和高真空实验方法两种。
关键词:活性阴离子Schlenk实验方法高真空实验方法1 活性阴离子的研究进展1.1活性阴离子聚合及其单体的研究1956年,Szwarc发现了具有划时代意义的活性阴离子聚合。
因为活性聚合可控制聚合物一次结构,进而可设计合成链端及链中功能化聚合物,同时也可用来设计合成多种拓扑结构聚合物如嵌段及接枝共聚物、星型聚合物、梳型聚合物、环状聚合物等。
这样的聚合特征使人们第一次在真正意义上能够实现根据需要来设计和定制不同结构的高分子。
而通过发现或者设计合成一些新单体,一方面是拓展了可活性阴离子聚合的单体,另一方面也对制得链中功能化聚合物,进而合成功能性复杂拓扑结构聚合物,甚至向生物高分子迈进都具有重要意义。
因此活性阴离子聚合单体的拓展这一研究课题兼具理论基础研究价值和实际应用意义。
活性阴离子聚合的单体大体上可分为烯类和杂环两大类。
高分子物理课程论文
高分子物理课程论文(针对分子结构)摘要人类的生存与进步始终同高分子相联系。
最早可追溯到人类对谷物、肉类、毛皮、棉和麻等今天我们称之为淀粉、蛋白质和纤维素等这些天然高分子的利用。
但是,高分子被赋予真正正确的含义并为人们所接受则是20世纪30年代的事。
至20世纪40年代,基本上奠定了现代高分子科学的基础,其研究对象主要集中于人工合成的高分子化合物。
高分子科学是研究高分子化合物的合成、结构、性能、加工与应用的一门学科。
它既是一门基础科学,同时又是一门应用科学。
从一种合成材料的形成与应用的过程来看:首先,要选择合适的单体和适当的聚合手段使之聚合成高分子化合物,或者把已有的天然的或合成的高分子进行适当的化学修饰,为此要进行有关聚合反应机理、聚合方法、高分子的化学反应、反应动力学以及热力学等问题的研究,这是“高分子化学”的研究领域。
关键字:高分子,结构,性能一、高分子科学的建立与发展早在19世纪,人们对高分子领域的某些物质的特性已经有了一定的认识并进行了许多有益的探索。
1826年Faraday就指出天然橡胶的化学实验式为C5H8,并明确了每一个单元含有一个双键。
1839年Simon发现苯乙烯加热可由液体转变为固体等人使环氧乙烷开环聚合成低分子量的聚合物6的物质,并设想该物质为链状结构。
Graham等发现了粘乌酸等物质的极缓慢的扩散速率及具有半透性等特性。
在1877年,Kekulé曾提出了蛋白质、淀粉和纤维素等与生命有关的天然有机物的长链结构,认为这种特殊结构乃是造成其特殊性质的根源。
1920年,Staudinger发表了“论聚合作用”的著名论文,论述了聚合过程是小分子彼此之间以共价键结合而成为长链分子的过程。
指出高分子溶液的“胶体”性质其根源在于单体以共价键结合而成的“分子胶体”,这在结构上同小分子缔合形成的胶体状态着本质区别。
他提出了聚苯乙烯、聚甲醛和天然橡胶等聚合物的链式结构并说明了它们的分子链长短各异、有一定的分布的概念。
高分子材料论文
高分子材料论文高分子材料已成为现代材料科学中的重要组成部分,并具有广泛的应用范围,如电子、医学、汽车制造、航空航天等领域。
因此,高分子材料研究的学术论文也非常重要。
本文将介绍高分子材料论文的写作流程和一些常见的论文类型。
一、高分子材料论文的写作流程1. 研究主题确定确定研究主题是高分子材料论文写作的第一步。
在选择主题时,需要考虑以下几个因素:领域的局限性、目标读者、研究可行性、已有文献、新颖性等因素。
2. 文献综述文献综述通常是高分子材料论文的第二步。
这一步通常包括以下几个方面:背景、目标、对已有文献的评论、研究方法、预期结果等。
3. 研究方法高分子材料论文的研究方法包括实验室研究、理论分析和数值模拟。
实验室研究是高分子材料研究的核心,因此重视实验室研究的合理设计和实验方法的正确操作至关重要。
理论分析是指对高分子材料基本性质进行研究,从而揭示其性能机理。
数值模拟通常用于探索高分子材料的物理过程,特别是那些很难在实验中测量的物理量。
4. 实验结果实验结果是高分子材料论文的重要组成部分。
它应该具有完整性、可预测性和准确性,因此实验前需要制定详细的实验方案,以避免无效的实验结果和浪费的研究资源。
5. 写作论文高分子材料论文的写作应该紧贴主题、简明扼要。
要避免过多的技术细节,以确保目标读者清楚地理解高分子材料的研究成果。
二、高分子材料论文的类型1. 研究论文这种类型的论文着重介绍一个新兴领域或一个特定的高分子材料的研究成果。
这种类型的论文通常具有创新性和实际价值。
研究论文应该包括以下几个方面:研究思路、实验设计、数据分析、结论和建议等。
2. 综述论文综述论文总结和分析已发表的文献,阐述高分子材料领域的最新进展。
这种类型的论文不仅是一个情报工具,而且可以帮助研究者在新的高分子材料研究领域中找到适当的研究方向。
3. 评论论文评论论文通过对高分子材料领域最新研究的评论,提供一种看法或议题。
这种类型的论文应该讨论该领域内争议的问题,并就具有争议性的结论提出建议。
(高分子化学与物理专业论文)磁共振技术及其在丝素蛋白结构与功能研究中的应用
Table!-2.Themechanicalpropertiesofanimalsilksandothermaterials[1】竺竺:!竺竺竺竺!!竺!!竺竺:::篮:二竺SilkwormCOCOOnsilk1×1095-204×104MajorampullateFlagelliformsilkMinorampullateKevlarRubberNylon(type61Hightensilesteel1.4×1091×1091×1094×1091×1067×1072×109】×1051×10s3×1043×1048×1046×1048×1041.2蚕丝蛋白的研究研究工作表明【8】,生产蚕丝的直接器官是蚕的腺体,通常为一对软管,分居于蚕体两侧,每个腺体可以划分为后部(PosteriorDivision)、中部(MiddleDivision)、前部(AnteriorDivision)以及丝囊等四个区域(如图l-1),其中中部还可以细分为前端(AM,AnteriorpartofMiddledivision),中端(MM,MiddlepartofMiddledivision)和后端(PM,PosteriorpartofMiddledivision)。
Figure1-1.PhotoMierographandSchematicDiagramoftheSilkGlandoftheLarvaeoftheBombyxmoriSilkworm嘲.”伽,,鲫枷q复旦大学硕士论文磁共振技术及其在丝素蛋白结构与功能研究中的应用Cu-3N10的配位形式有利于Silkl(以螺旋构象为主)结构的形成,而Cu-2N20和Cu—IN30的配位形式有利T'SilkⅡ(以p折叠构象为主)结构的形成【31。
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高分子物理
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高分子物理
摘要
高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。
其研究的主要方向包括高分子形态,高分子机械性能,高分子溶液,高分子结晶等热力学和统计力学方向的学科,以及高分子扩散等动力学方面的学科。
本论文主要了解高分子物理的研究热点内容;高分子材料对于高分子物理的辅助作用;高分子科学的前沿与展望;着重研究高分子结晶的分类及结晶过程。
关键字:高分子物理,高分子科学,高分子结晶。
高分子物理是研究高分子的结构、性能及其相互关系的学科,它与高分子材料的合成、加工、改性、应用等都有非常密切的内在联系。
因为只有掌握了高分子结构与性能之间的内在联系及其规律,才能有的放矢地指导高分子的设计与合成,合理地选择和改性高分子材料,并正确地加工成型各种高分子制品。
高分子物理课程建立在物理化学、高分子化学、固体物理、材料力学等课程的基础之上,同时又是高分子材料、高分子成型加工等课程的基础。
一.当前高分子物理的研究热点
自从二十世纪二十年代H. Staudinger提出“大分子”概念以来,高分子科学和高分子材料工业取得突飞猛进的发展。
高分子材料作为材料领域的后起之秀,早已在民国经济、国防建设和尖端技术领域取得广泛应用,成为现代社会生活不可或缺的重要资源。
与此同时,经过近一个世纪的努力,高分子科学也在高分子化学、高分子物理、聚合物成型加工理论、功能高分子等领域取得丰硕成果,高分子科学的框架已经基本确定。
近十数年来,高分子科学在各个分支领域又都取得许多新的成就,呈现出一个新的发展高峰。
其中,高分子物理新进展的一大特点是以现代凝聚态物理学取得的新成果来研究高分子材料结构、形态、性能的关系,形成高分子凝聚态物理学的研究新领域。
详细些讲,就是以现代凝聚态物理学中的新概念、新理论、新实验方法与高分子材料和高分子科学的特点相结合,用以说明、理解高分子材料复杂的结构、形态、分子运动、各种特殊的聚集状态及其相态转变,以及这种结构、相态特点与大分子聚合物作为材料使用时所体现出的特殊性能、功能间的关系。
形成高分子物理学新的研究亮点和前沿。
代表性的研究成果有:软物质概念及高分子材料的软物质特征;大分子稀溶液、亚浓溶液、浓溶液的标度律与分子模型;大分子蛇行蠕动模型及分子链的长程缠结图象;聚合物相变及相
变中的亚稳态现象和临界现象;大分子单链凝聚态、单链单晶及单分子与多分子间的关系;分子间相互作用力及分子组装和自组装;液晶高分子材料;生物有机高分子材料;有机导电高分子材料;非均质体系;逾渗模型及其在高分子科学中的应用等。
每一领域都包含若干新的概念、理论和丰富的研究内容,揭示出许多新的有趣的现象和规律。
与小分子材料不同,高分子材料因其结构的特殊性具有比通常物质丰富多彩的存在状态:除有结晶态(不同的晶型)、粘流态外(高分子材料没有气态),还有无定型态(玻璃态、高弹态)、液晶态、取向态、共聚-共混态(非均质态)及各种激发态等。
普遍的情形是一种高分子材料中几种聚集态可以同时存在,如结晶态与无定型态共存;结晶态与液晶态共存。
这些状态下的分子运动及相互转变规律与小分子物质也不同,有其独特的研究兴趣和研究方法。
二.高分子科学的学科前沿与展望
高分子链结构研究、聚合物的聚集态结构研究以及这种结构与高分子聚合物作为材料使用时所体现出来的性能、功能间的关系研究始终是高分子物理研究的主要线索。
在这种研究线索指引下,有关高分子链结构(链构型、构象、支化度、序列结构、交联结构等)、聚集态结构(浓溶液、液晶态、晶态、非晶态、多相体系、熔体等)的新观点、新现象、新的研究方法、对聚集态本质及其变化过程的理论归纳等课题成为高分子物理研究的前沿领域。
与“静态”的结构研究相比,高分子的“动态”结构研究,诸如分子链运动及动力学行为、聚集态的亚稳态结构现象及其变化规律、聚合物流体的非线性粘弹行为等,更是近年来展现的一些前沿领域。
此外,聚合物的表面、界面结构和性质研究、材料力学性质(韧性、破坏等)的分子运动依据、电子功能聚合物的分子原理、生物高分子(例如多肽、多糖)的链结构和聚集态结构、生物高分子聚集态结构和生命现象的关系以及难溶高分子分子量的表征研究等,也成为当今高分子物理研究的前沿领域。
关于高分子科学的理论研究领域,采用新观点、新模型、新概念对实验现象进行理论归纳,在新概念、新理论指导下采用数学、计算机方法解决高分子科学实验中的实际问题(例如功能高分子的分子设计、高性能材料的分子设计、实验现象的模拟和理论解释等),是高分子科学理论研究领域的前沿课题。
展望未来高分子物理的发展,应注意吸收物理学和数学领域的新概念、新理论、新成就来开拓今后高分子物理的研究;采纳凝聚态物理学关于聚合物属于软物质的新概念,研究聚合物在外场作用下(加工或成型过程)形态、结构的形成及变化规律和控制条件,探索聚合物的软
物质特征,了解高分子对外界信号(光、电、磁、酸碱值及压力等)的刺激作出结构、性能和功能响应的规律;注意对非键合“高聚物”(超分子体系)、复杂拓扑链(如超支化高分子)及超薄膜体系等的研究。
三.高分子结晶
1.形态和结构
聚合物的基本性质主要取决于链结构,而高分子材料或制品的使用性能则很大程度上还取决于加工成型过程中形成的聚集态结构。
聚集态可分为晶态、非晶态、取向态、液晶态等,晶态与非晶态是高分子最重要的两种聚集态。
结晶形态主要有球晶、单晶、伸直链晶片、纤维状晶、串晶、树枝晶等。
球晶是其中最常见的一种形态。
结晶形态都是由三种基本结构单元组成,即无规线团的非晶结构、折叠链晶片和伸直链晶体。
所以结晶形态中都含有非晶部分,是因为高分子结晶都不可能达到100%结晶
2.高分子晶体的特征
⑴、高分子晶体本质上是分子晶体。
⑵、具各向异性。
⑶、无立方晶系。
⑷、晶体结构具有多重性。
⑸、高分子结晶的不完全性。
3. 高聚物的结晶能力与结晶过程
总的来说,影响结构过程的内部因素是聚合物必须具有化学结构的规则性和几何结构的规整性才能结晶。
典型例子如下:
聚乙烯、聚偏氯乙烯、聚异丁烯、聚四氟乙烯、反式聚丁二烯、全同聚丙烯、全同聚苯乙烯等易结晶。
无规聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、顺式聚丁二烯、乙烯丙烯无规共聚物等不结晶。
聚氯乙烯为低结晶度。
天然橡胶在高温下结晶。
此外柔性好和分子间作用力强也是提高结晶能力的因素,前者提高了链段向结晶扩散和排列的活动能力,后者使结晶结构稳定,从而利于结晶,典型例子是尼龙(由于强的氢键)。
而影响结晶过程的外界因素主要有:
(1)温度(理解为提供热能);
(2)溶剂(提供化学能),称溶剂诱导结晶;
(3)应力或压力(提供机械能),称应力诱导结晶;
(4)杂质(成核或稀释)。
四.结论与展望
本论文主要了解高分子物理的研究热点内容,从其定义入手研究,高分子物理是研究高分子的结构、性能及其相互关系的学科,它与高分子材料的合成、加工、改性、应用等都有非常密切的内在联系。
高分子材料对于高分子物理的有一定的辅助作用;高分子科学的前沿与展望得知,未来高分子物理的发展,应注意吸收物理学和数学领域的新概念、新理论、新成就来开拓今后高分子物理的研究,采纳凝聚态物理学关于聚合物属于软物质的新概念;对高分子结晶从形态结构上加以分类认识并了解其特征,研究得知结晶能力和结晶过程及其外界影响的主要因素。
通过本论文的研究较好的认识到高分子物理对人们的生活有深远的影响,高分子物理对社会的发展与进步有着不可忽视的重要作用。