第二章晶态和非晶态材料的特性
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第二章 晶态和非晶态材料的特性
1. 晶体特征的结构基础 2. 晶体学点群和晶体的性质 3. 非整比化合物材料 4. 液晶材料 5. 玻璃和陶瓷
2.1 晶体特征的结构基础
晶体结构最基本的特征是周期性，晶体是由 原子或分子在空间按一定规律周期重复排列 构成的固态物质，具有三维空间周期性。由 于这样的内部结构，晶体具有以下性质:
玻璃长期在大气和雨水的侵蚀下，表面光泽会失 去，变暗。尤其是一些光学玻璃仪器易受周围介 质(如潮湿空气)等作用，表面形成白色斑点或雾 膜，破坏玻璃的透光性，所以在使用和保存中应 加以注意
1、均匀性:一块晶体内部各部分的宏观性质 相同，如有相同的密度，相同的化学组成。 晶体的均匀性来源于晶体由无数个极小的晶 体单位（晶胞）组成，每个单位里有相同的 原子、分子按相同的结构排列而成。气体、 液体和非晶态的玻璃体也有均匀性，但那些 体系中原子无规律地杂乱排列，体系中原子 的无序分布导致宏观上统计结果的均匀性
晶体能自发形成多面体外形(晶体的自范性) ，满足欧拉定理 F(晶面数)+V(顶点数)=E(晶百度文库数)+ 2
6+8=12+2 8+6=12+2 4+4=6+2
晶体的理想外形具有特定的对称性，这是内部结构对称性的反映
4、晶体有确定的熔点而非晶体没有
晶体加热至熔点开始熔化，熔化过程中温度 保持不变，熔化成液态后温度才继续上升。 而非晶态玻璃体熔化时，随着温度升高，粘 度逐渐变小，成流动性较大的液体
呈液晶態，其頭端基在
層面上未具任何週期性
的秩序，且烴鏈也不堅 硬。此結構之液體性質 可使磷脂分子在細胞膜 附近移動。當然，連結 的蛋白質也在細胞膜中 緩慢移動。細胞膜的液 晶結構賦予細胞外型， 且使物質能選擇性地自 細胞進出
與細胞膜結合的二種類型蛋白質中連在層面上 的蛋白質之鍵結不強，很容易被取代。直插入 的蛋白質與磷脂雙層則與之緊密結合。蛋白質 具不同之功用；例如，作為輸送載體，藥物及 荷爾蒙受體處及酵素。蛋白質依特定的方單折 疊其氨基酸以正確地進行其特定功能，因此， 磷脂雙層對於蛋白質能否進行正確功能，至為 重要。例如，蛋白質及磷脂分子間的交互作用 會決定蛋白質中的氨基酸之折疊次序，並進而
如果把点对称操作元素通过一个公共的点按所有可 能组合起来，则一共可以得出32种不同的组合方式， 称为32个晶体学点群
点群与物理性质
从晶体的点群对称性，可以判明晶体有无对映体、 旋光性、压电效应、热电效应、倍频效应等
旋光性出现在15种不含对称中心的点群 热电性出现在10种只含一个极性轴的点群 压电性出现在20种不含对称中心的点群(432除外) 倍频效应出现在18种不含对称中心的点群
反微胞
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
（3）濃度繼續提高，則球狀微胞佔據立方體的八個角 形成立方液晶相 立方相維等向性晶相 所以沒有雙折射、 雙介電性等性質。 由於球狀微胞堆積緊 密造成阻力，所以黏 度較高，不易流動
纳米尺寸
立方液晶相： 正微胞形成
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
六角相有異方性， 其黏度比立方相低
By changing the particle size of the same material, and hence the energy bandgap, different coloured samples can be obtained.
SiO2-Nano particle Gold nano rod
Ge-Catalyzed ZnO Nanowire Forest
最早發現的生物體內液 晶 1850年已經有人發現將 髓鞘脂與水混合後可以 myelin 髓鞘脂 看到雙折射。髓鞘脂實 際上是一種可以造成溶 致型液晶相的物質
髓鞘脂是包圍在神經纖 維周邊的白色脂肪狀物 質
液晶對生物的重要性
細胞具有原生質膜，以便選擇性的與外界交換物質，生 物的器官必須具有一些形狀結構 固體可以構成結構，卻不能提供穿透性來交換物質 液體能用來交換物質，卻不能形成結構 自然界巧妙的利用液晶兼具固體與液體之性質用來作 為原生質膜
MBBA
液晶的分子如何排列?
平均方向
向列型
層列型
膽固醇型
向列型nematics
最低等之液晶秩序: 有方向秩序而無位置秩序
向列型
平均方向
一維之位置秩序 及方向秩序
層列型 smectics
層列型
膽固醇型cholesterics
膽固醇型
液晶的應用
小分子液晶:液晶顯示器 液晶高分子:高強度纖維、防彈衣用；高功能塑胶
(3)光学性质
玻璃是一种高度透明的物质，具有一定的光学常数、 光谱特性，具有吸收或透过紫外线和红外线、感光、 光变色、光储存和显示等重要光学性能。通常光线 透过愈多，玻璃质地越好。由于玻璃品种较多，各 种玻璃的性能也有很大的差别，如有的铅玻璃具有 防辐射的特性。一般通过改变玻璃的成分及工艺条 件，可使玻璃的性能有很大的变化
各向异性
NaCl
石墨
石墨晶体在平行于石墨层 方向上比垂直于石墨层方 向上导电率大一万倍
3、各种晶体生长中会自发形成确定的多面体 外形
晶体在生长过程中自发形成晶面，晶面相交 成为晶棱，晶棱聚成顶点，使晶体具有某种 多面体外形的特点
熔融的玻璃体冷却时，随着温度降低，粘度 变大，流动性变小，逐渐固化成表面光滑的 无定形物，工匠因此可将玻璃体制成各种形 状的物品，它与晶体有棱、有角、有晶面的 情况完全不同
自然界中的液晶
維他命B12 NC
細胞膜
O(C8H17) N
Vitamin B12
酵母芽
形成液晶相的方式
（1）熱致型: 藉由溫度的變化形成液晶相，小分子液晶絕大 部分屬於這一型
如5CB: C5H11
CN
熔點為24oC，在24到35oC之間為向列型液晶相， 35oC以上為等向性液體
（2）溶致型: 藉由濃度的變化形成液晶相，界面活性劑與棒狀高 分子屬於這一型
反过来，在晶体结构分析中，可以借助物理性质的 测量结果判定晶体是否具有对称中心
2.3 非整比化合物材料
原因: 1. 某种原子过多或短缺 2. 层间嵌入某些离子、原子或分子 3. 晶体中吸收了某些小原子
2.4 液晶材料
液晶的發現
在1888年，奧地利的植物學家 Reinitzer 就由實驗 發現一種膽固醇酯(cholesterol ester)，除了正常的 透明液態外，在兩個溫度間，這種化合物另明顯地 呈現一種混濁的液態，並由此證實液晶態的存在
玻璃是一种脆性材料，其强度一般用抗压、抗张 强度等来表示。玻璃的抗张强度较低，由于玻璃 的脆性和玻璃表面的瑚裂纹所引起的。玻璃的抗 压强度约为抗张强度的14—15倍
(2)硬度
玻璃的硬度较大，硬度仅次于金刚石、炭化硅等材 料，它比一般金属硬，不能用普通刀和锯进行切割； 玻璃的硬度值在莫氏硬度5—7之间，可根据玻璃的 硬度选择磨料、磨具和加工方法，如雕刻、抛光、 研磨和切割等
生物膜之液晶結構
細胞之原生質膜主要由 磷脂組成之層狀液晶相
磷脂的結構式
親水段
其實就是界面活性劑！
不飽和鍵 兩條尾巴
厭水段
磷脂分子聚集成雙層 厭水區
親水區
(bilayer)；這樣的結構，
可以從水相中移開疏水
鏈，並將極性親水頭端 基放置於雙層的兩側，
磷脂雙層
疏水鏈集中在層的中間。
這種雙層聚集物本質上
層相之TEM照片
A light-conducting silica nanowire Harvard Univ.
poly(styrene-b-MMA) 自我組裝
六角相之TEM照片
ZnO nanowire synthesis by vapor transport and condensation method,
法活動
形成液晶相的基本結構:
1. 由分子直接構成: 棒狀分子 碟狀分子
2. 由分子團構成: 由界面活性劑先構成特定形狀之分子團 再由分子團做不完美之秩序排列。
會直接形成液晶相的分子構造
棒狀分子
Z
Z'
X
B
A
B'
Y
如:
CH3 O
PAA
CH3 O
NN O
O CH3
CH N
C4H9
影響蛋白質之功能。因此，蛋白質之功能深受
磷脂膜及蛋白質間的交互作用程度之影響
液晶膜具相轉移溫度，此相轉移溫度叫做胶化點
液晶相轉移至胶化相之溫度視有機體之環境而定，例如，恆溫動物體內因具 有控制體溫之功能，細胞不會產生溫度之劇變。因此，此類動物之磷脂膜由 高比例飽和脂肪酸所組成，這樣的組成有相當高的胶化相轉移溫度。相反的， 冷血動物例如，魚，它的體溫之變化範圍甚大。因此，細胞膜含相當高比例 之不飽和脂肪酸磷酯，這種磷酯具相當低胶化相轉移溫度 將周圍溫度降至胶化轉移溫度下，可改變細胞膜之功能及導致有機體死 亡。同理，生活在高壓，如深水中的有機體會有適當的胶化轉移溫度以 適應高壓環境。若將這種有機體置於低壓環境如陸地上，其胶化轉移溫 度遠低於環境溫度，這樣會使細胞膜破裂，導致死亡
两栖型分子形成之液晶相
溶致型分子的種類: （1）嵌段式高分子 （2）離子性界面活性劑
嵌段式高分子:
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBBBBB
A與B是兩個性質差異很大的重複單位如
A為
CH2 CH2 O
親水性
B為
CH2 CH2 CH2 CH2 O
厭水性
離子性界面活性劑:
陰離子型 厭水段
陽離子型 厭水段
O 親水團
_ O
Na+
CH3 _
N + Cl 親水團
CH3 CH3
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
（1）極低濃度下（低於臨界微胞濃度） : 界面活性劑以單一個體懸浮在水中，或在容器壁上形 成一層，或在水面上形成一層
（2）濃度稍高於臨界微胞濃度: 形成球狀微胞
正微胞
2.5 玻璃和陶瓷
玻璃的基本特性 玻璃具有一系列的优良特性，如坚硬、透明、气密
性、不透性、装饰性、化学耐蚀性、耐热性及电学、 光学等性能，而且能用吹、拉、压、铸、槽沉等多 种成型和加工方法制成各种形状和大小的制品
(1)强度
玻璃的强度取决于其化学组成、杂质含量及分布、 制品的形状、表面状态和性质、加工方法等
5、晶体具有对称性
晶体的外观与内部微观结构都具有特定的对 称性，以后几节会专门介绍
2.2 晶体学点群和晶体的性质
晶体中满足群的性质定义的点对称操作的集合称作 晶体学点群。点对称操作的共同特征是进行操作后 物体中至少有一个点是不动的
晶体学中，点对称操作只能有轴次为1、2、3、4、 6的旋转轴和反轴(对称中心= ，镜面= )
液晶這名詞則是於1889年 Otto Lehmann以德語的 液體及晶體，Flüssige Kristalle，兩字並聯所取的， 並將之用於描述這種兼具流體與晶體的性質的液體
液晶是什麼? 液晶是一種相，兼具液體以及晶體的相
液體特徵:可流動，構成之基本個體可以自由活動 晶體特徵:分子排列有秩序，構成之基本個體幾乎無
2、各向异性:晶体在不同的方向上具有不同的 物理性质，如不同的方向具有不同的电导率， 不同的折光率和不同的机械强度等。晶体的这 种特征，是由晶体内部原子的周期性排列所决 定的。在周期性排列的微观结构单元之中，不 同方向的原子或分子的排列情况是不同的，这 种差异通过成千上万次叠加，在宏观上体现出 各向异性。而玻璃体等非晶态物质，微观结构 的差异，由于无序分布而平均化了，所以非晶 态物质是各向同性的。例如玻璃的折光率是各 向等同的，我们隔着玻璃观察物体就不会产生 视差变形
(4)电学性能
常温下玻璃是电的不良导体。温度升高时，玻璃 的导电性迅速提高，熔融状态时则变为良导体
(5)热性质
玻璃的导热性很差，一般经受不了温度的急剧变 化。制品越厚，承受温度急剧变化的能力越差
(6)化学稳定性
玻璃的化学性质较稳定。大多数工业用玻璃都能 抵抗除氢氟酸以外酸的展蚀．玻璃耐碱腐蚀性较 差
纳米尺寸
正微胞形成之六角相
反微胞形成之六角相
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
層相
纳米尺寸
嵌段式高分子所造成的液晶相
嵌段式高分子為熱可塑彈性體之一種，由於嵌段間 不互溶導致两栖性嵌段自己聚集形成各種不同的微 區，再將微區排列成液晶相
溶致型液晶相的作用
利用其自我組裝 能力，將液晶相 做為纳米尺寸的 模版，製造纳米 尺寸之物品
1. 晶体特征的结构基础 2. 晶体学点群和晶体的性质 3. 非整比化合物材料 4. 液晶材料 5. 玻璃和陶瓷
2.1 晶体特征的结构基础
晶体结构最基本的特征是周期性，晶体是由 原子或分子在空间按一定规律周期重复排列 构成的固态物质，具有三维空间周期性。由 于这样的内部结构，晶体具有以下性质:
玻璃长期在大气和雨水的侵蚀下，表面光泽会失 去，变暗。尤其是一些光学玻璃仪器易受周围介 质(如潮湿空气)等作用，表面形成白色斑点或雾 膜，破坏玻璃的透光性，所以在使用和保存中应 加以注意
1、均匀性:一块晶体内部各部分的宏观性质 相同，如有相同的密度，相同的化学组成。 晶体的均匀性来源于晶体由无数个极小的晶 体单位（晶胞）组成，每个单位里有相同的 原子、分子按相同的结构排列而成。气体、 液体和非晶态的玻璃体也有均匀性，但那些 体系中原子无规律地杂乱排列，体系中原子 的无序分布导致宏观上统计结果的均匀性
晶体能自发形成多面体外形(晶体的自范性) ，满足欧拉定理 F(晶面数)+V(顶点数)=E(晶百度文库数)+ 2
6+8=12+2 8+6=12+2 4+4=6+2
晶体的理想外形具有特定的对称性，这是内部结构对称性的反映
4、晶体有确定的熔点而非晶体没有
晶体加热至熔点开始熔化，熔化过程中温度 保持不变，熔化成液态后温度才继续上升。 而非晶态玻璃体熔化时，随着温度升高，粘 度逐渐变小，成流动性较大的液体
呈液晶態，其頭端基在
層面上未具任何週期性
的秩序，且烴鏈也不堅 硬。此結構之液體性質 可使磷脂分子在細胞膜 附近移動。當然，連結 的蛋白質也在細胞膜中 緩慢移動。細胞膜的液 晶結構賦予細胞外型， 且使物質能選擇性地自 細胞進出
與細胞膜結合的二種類型蛋白質中連在層面上 的蛋白質之鍵結不強，很容易被取代。直插入 的蛋白質與磷脂雙層則與之緊密結合。蛋白質 具不同之功用；例如，作為輸送載體，藥物及 荷爾蒙受體處及酵素。蛋白質依特定的方單折 疊其氨基酸以正確地進行其特定功能，因此， 磷脂雙層對於蛋白質能否進行正確功能，至為 重要。例如，蛋白質及磷脂分子間的交互作用 會決定蛋白質中的氨基酸之折疊次序，並進而
如果把点对称操作元素通过一个公共的点按所有可 能组合起来，则一共可以得出32种不同的组合方式， 称为32个晶体学点群
点群与物理性质
从晶体的点群对称性，可以判明晶体有无对映体、 旋光性、压电效应、热电效应、倍频效应等
旋光性出现在15种不含对称中心的点群 热电性出现在10种只含一个极性轴的点群 压电性出现在20种不含对称中心的点群(432除外) 倍频效应出现在18种不含对称中心的点群
反微胞
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
（3）濃度繼續提高，則球狀微胞佔據立方體的八個角 形成立方液晶相 立方相維等向性晶相 所以沒有雙折射、 雙介電性等性質。 由於球狀微胞堆積緊 密造成阻力，所以黏 度較高，不易流動
纳米尺寸
立方液晶相： 正微胞形成
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
六角相有異方性， 其黏度比立方相低
By changing the particle size of the same material, and hence the energy bandgap, different coloured samples can be obtained.
SiO2-Nano particle Gold nano rod
Ge-Catalyzed ZnO Nanowire Forest
最早發現的生物體內液 晶 1850年已經有人發現將 髓鞘脂與水混合後可以 myelin 髓鞘脂 看到雙折射。髓鞘脂實 際上是一種可以造成溶 致型液晶相的物質
髓鞘脂是包圍在神經纖 維周邊的白色脂肪狀物 質
液晶對生物的重要性
細胞具有原生質膜，以便選擇性的與外界交換物質，生 物的器官必須具有一些形狀結構 固體可以構成結構，卻不能提供穿透性來交換物質 液體能用來交換物質，卻不能形成結構 自然界巧妙的利用液晶兼具固體與液體之性質用來作 為原生質膜
MBBA
液晶的分子如何排列?
平均方向
向列型
層列型
膽固醇型
向列型nematics
最低等之液晶秩序: 有方向秩序而無位置秩序
向列型
平均方向
一維之位置秩序 及方向秩序
層列型 smectics
層列型
膽固醇型cholesterics
膽固醇型
液晶的應用
小分子液晶:液晶顯示器 液晶高分子:高強度纖維、防彈衣用；高功能塑胶
(3)光学性质
玻璃是一种高度透明的物质，具有一定的光学常数、 光谱特性，具有吸收或透过紫外线和红外线、感光、 光变色、光储存和显示等重要光学性能。通常光线 透过愈多，玻璃质地越好。由于玻璃品种较多，各 种玻璃的性能也有很大的差别，如有的铅玻璃具有 防辐射的特性。一般通过改变玻璃的成分及工艺条 件，可使玻璃的性能有很大的变化
各向异性
NaCl
石墨
石墨晶体在平行于石墨层 方向上比垂直于石墨层方 向上导电率大一万倍
3、各种晶体生长中会自发形成确定的多面体 外形
晶体在生长过程中自发形成晶面，晶面相交 成为晶棱，晶棱聚成顶点，使晶体具有某种 多面体外形的特点
熔融的玻璃体冷却时，随着温度降低，粘度 变大，流动性变小，逐渐固化成表面光滑的 无定形物，工匠因此可将玻璃体制成各种形 状的物品，它与晶体有棱、有角、有晶面的 情况完全不同
自然界中的液晶
維他命B12 NC
細胞膜
O(C8H17) N
Vitamin B12
酵母芽
形成液晶相的方式
（1）熱致型: 藉由溫度的變化形成液晶相，小分子液晶絕大 部分屬於這一型
如5CB: C5H11
CN
熔點為24oC，在24到35oC之間為向列型液晶相， 35oC以上為等向性液體
（2）溶致型: 藉由濃度的變化形成液晶相，界面活性劑與棒狀高 分子屬於這一型
反过来，在晶体结构分析中，可以借助物理性质的 测量结果判定晶体是否具有对称中心
2.3 非整比化合物材料
原因: 1. 某种原子过多或短缺 2. 层间嵌入某些离子、原子或分子 3. 晶体中吸收了某些小原子
2.4 液晶材料
液晶的發現
在1888年，奧地利的植物學家 Reinitzer 就由實驗 發現一種膽固醇酯(cholesterol ester)，除了正常的 透明液態外，在兩個溫度間，這種化合物另明顯地 呈現一種混濁的液態，並由此證實液晶態的存在
玻璃是一种脆性材料，其强度一般用抗压、抗张 强度等来表示。玻璃的抗张强度较低，由于玻璃 的脆性和玻璃表面的瑚裂纹所引起的。玻璃的抗 压强度约为抗张强度的14—15倍
(2)硬度
玻璃的硬度较大，硬度仅次于金刚石、炭化硅等材 料，它比一般金属硬，不能用普通刀和锯进行切割； 玻璃的硬度值在莫氏硬度5—7之间，可根据玻璃的 硬度选择磨料、磨具和加工方法，如雕刻、抛光、 研磨和切割等
生物膜之液晶結構
細胞之原生質膜主要由 磷脂組成之層狀液晶相
磷脂的結構式
親水段
其實就是界面活性劑！
不飽和鍵 兩條尾巴
厭水段
磷脂分子聚集成雙層 厭水區
親水區
(bilayer)；這樣的結構，
可以從水相中移開疏水
鏈，並將極性親水頭端 基放置於雙層的兩側，
磷脂雙層
疏水鏈集中在層的中間。
這種雙層聚集物本質上
層相之TEM照片
A light-conducting silica nanowire Harvard Univ.
poly(styrene-b-MMA) 自我組裝
六角相之TEM照片
ZnO nanowire synthesis by vapor transport and condensation method,
法活動
形成液晶相的基本結構:
1. 由分子直接構成: 棒狀分子 碟狀分子
2. 由分子團構成: 由界面活性劑先構成特定形狀之分子團 再由分子團做不完美之秩序排列。
會直接形成液晶相的分子構造
棒狀分子
Z
Z'
X
B
A
B'
Y
如:
CH3 O
PAA
CH3 O
NN O
O CH3
CH N
C4H9
影響蛋白質之功能。因此，蛋白質之功能深受
磷脂膜及蛋白質間的交互作用程度之影響
液晶膜具相轉移溫度，此相轉移溫度叫做胶化點
液晶相轉移至胶化相之溫度視有機體之環境而定，例如，恆溫動物體內因具 有控制體溫之功能，細胞不會產生溫度之劇變。因此，此類動物之磷脂膜由 高比例飽和脂肪酸所組成，這樣的組成有相當高的胶化相轉移溫度。相反的， 冷血動物例如，魚，它的體溫之變化範圍甚大。因此，細胞膜含相當高比例 之不飽和脂肪酸磷酯，這種磷酯具相當低胶化相轉移溫度 將周圍溫度降至胶化轉移溫度下，可改變細胞膜之功能及導致有機體死 亡。同理，生活在高壓，如深水中的有機體會有適當的胶化轉移溫度以 適應高壓環境。若將這種有機體置於低壓環境如陸地上，其胶化轉移溫 度遠低於環境溫度，這樣會使細胞膜破裂，導致死亡
两栖型分子形成之液晶相
溶致型分子的種類: （1）嵌段式高分子 （2）離子性界面活性劑
嵌段式高分子:
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBBBBB
A與B是兩個性質差異很大的重複單位如
A為
CH2 CH2 O
親水性
B為
CH2 CH2 CH2 CH2 O
厭水性
離子性界面活性劑:
陰離子型 厭水段
陽離子型 厭水段
O 親水團
_ O
Na+
CH3 _
N + Cl 親水團
CH3 CH3
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
（1）極低濃度下（低於臨界微胞濃度） : 界面活性劑以單一個體懸浮在水中，或在容器壁上形 成一層，或在水面上形成一層
（2）濃度稍高於臨界微胞濃度: 形成球狀微胞
正微胞
2.5 玻璃和陶瓷
玻璃的基本特性 玻璃具有一系列的优良特性，如坚硬、透明、气密
性、不透性、装饰性、化学耐蚀性、耐热性及电学、 光学等性能，而且能用吹、拉、压、铸、槽沉等多 种成型和加工方法制成各种形状和大小的制品
(1)强度
玻璃的强度取决于其化学组成、杂质含量及分布、 制品的形状、表面状态和性质、加工方法等
5、晶体具有对称性
晶体的外观与内部微观结构都具有特定的对 称性，以后几节会专门介绍
2.2 晶体学点群和晶体的性质
晶体中满足群的性质定义的点对称操作的集合称作 晶体学点群。点对称操作的共同特征是进行操作后 物体中至少有一个点是不动的
晶体学中，点对称操作只能有轴次为1、2、3、4、 6的旋转轴和反轴(对称中心= ，镜面= )
液晶這名詞則是於1889年 Otto Lehmann以德語的 液體及晶體，Flüssige Kristalle，兩字並聯所取的， 並將之用於描述這種兼具流體與晶體的性質的液體
液晶是什麼? 液晶是一種相，兼具液體以及晶體的相
液體特徵:可流動，構成之基本個體可以自由活動 晶體特徵:分子排列有秩序，構成之基本個體幾乎無
2、各向异性:晶体在不同的方向上具有不同的 物理性质，如不同的方向具有不同的电导率， 不同的折光率和不同的机械强度等。晶体的这 种特征，是由晶体内部原子的周期性排列所决 定的。在周期性排列的微观结构单元之中，不 同方向的原子或分子的排列情况是不同的，这 种差异通过成千上万次叠加，在宏观上体现出 各向异性。而玻璃体等非晶态物质，微观结构 的差异，由于无序分布而平均化了，所以非晶 态物质是各向同性的。例如玻璃的折光率是各 向等同的，我们隔着玻璃观察物体就不会产生 视差变形
(4)电学性能
常温下玻璃是电的不良导体。温度升高时，玻璃 的导电性迅速提高，熔融状态时则变为良导体
(5)热性质
玻璃的导热性很差，一般经受不了温度的急剧变 化。制品越厚，承受温度急剧变化的能力越差
(6)化学稳定性
玻璃的化学性质较稳定。大多数工业用玻璃都能 抵抗除氢氟酸以外酸的展蚀．玻璃耐碱腐蚀性较 差
纳米尺寸
正微胞形成之六角相
反微胞形成之六角相
界面活性劑隨濃度變化在水中的所形成的相
層相
纳米尺寸
嵌段式高分子所造成的液晶相
嵌段式高分子為熱可塑彈性體之一種，由於嵌段間 不互溶導致两栖性嵌段自己聚集形成各種不同的微 區，再將微區排列成液晶相
溶致型液晶相的作用
利用其自我組裝 能力，將液晶相 做為纳米尺寸的 模版，製造纳米 尺寸之物品