高分子材料与工程基础
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光-热转换性能 光-电转换性能 力-电转换性能 磁-光转换性能 电-光转换性能 声-光转换性能
高分子材料基础 第1,2章
32
1.4 材料工艺及其与结构和性能的关系
高分子材料工艺过程
材料的制备工艺过程
聚合工艺
缩聚工艺
吹塑成型
材料加工工艺过程
注射工艺 压延加工 挤出工艺 纺丝工艺 压缩成型
高分子材料基础 第1,2章
33
第1章 习题
1．试从不同角度把材料进行分类，并阐述三大材料的特性。
2．试论述材料原子结构的组成。 3．已知下列原子C、O、S、Ca的原子序数分别为：6 、8、 16、20，试写出各原子的电子结构。 4．原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式？试论述各 种结合键的特点。 5．何为晶态结构？何为非晶态结构？非晶态结构材料有何共 同特点？
电子亚层：属于同一电子层的各个电子所处的能级有差别，根
据这些差别把一个电子层划分为一个或一个以上的的电子亚层， 用s、p、d、f等表示，能级高低顺序是：s<p<d<f
电子云在空中的伸展方向：s亚层1个方向，p亚层3个方向，d
亚层5个方向，f亚层7个方向 ↑和↓表示。
电子的自旋：电子的自旋方向有两种，即顺时针和逆时针，用
高分子材料基础 第1,2章
11
高分子材料基础 第1,2章
12
1.2.1.2原子核外电子的分布与周期系
电子能级的高低顺序： 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s <5f<6d· · · · · 最低能量原理:电子总是尽先占据能量最低轨道. 洪特（F.Hund）规则：在属于同一电子亚层的各个 轨道上，电子尽先占据不同的轨道而且自旋平行。 如： 碳 1s22s22p2 2p层的分布是 氮 1s22s22p3 2p层的分布是
正、负电荷重心的相对位置，叫分子的极。极间的距离叫做 偶极长度。偶极长度l和极上的电荷e的乘积叫偶极矩µ 。 µ =l· e
高分子材料基础 第1,2章 24
在一般情况下，非极性分子易溶于非极性溶液中，极性分子易溶于极性溶液 中。这就是有关溶解度的近似规则：“相似者相溶”。
1.2.2.5 分子间力
微观结构
微观结构——比显微组织结构
更细的一层结构。包括原子及分 子结构以及原子和分子的排列结 构。
高分子材料基础 第1,2章
6
1．2．1 原子结构
原子组成： 原子核——由中子及带正电的质子组成
围绕原子核的电子组成
原子的质量主要集中在原子核，电子的质量可忽略。 原子结构一般都是指原子的电子结构。 根据量子力学原理，在原子内，电子具有不连续的能级，每 个电子的能级和状态由四个量子数决定，即： 主量子数（电子层数） 角量子数（电子亚层和电子云形状） 磁量子数（电子云在空间伸展方向） 自旋量子数（电子自旋）
金属材料 黑色金属——主要以铁—碳为基的合金，包括碳钢、合金钢、不锈钢、 铸铁。钢的性能主要由渗碳体的数量、尺寸、形状 及分布决定的。 有色金属——除铁之外的纯金属或以其为基的合金。
如铝合 金、铜合金、镁合金、钛合金等
无机材料——是由无机化合物构成的材料，其中包括如锗、硅、碳之类的单质所构成的材料。 有机材料（高分子材料）——是由脂肪族和芳香族的C—C 共价键为基本结构的高分子构成的，也
高分子材料基础 第1,2章
第一章 材料科学概论
1.1 1.2 材料与材料科学 材料结构简述
高分子材料基础 第1,2章
1
1.1 材料与材料科学
1.1.1
材料及材料化过程(材料工艺过程)
材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状 的物质称为材料。 材料总是和一定的用场相联系。材料可由一种物质或若干种物 质构成。同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成 为用场各异的不同类型的材料。
高分子材料基础 第1,2章
4
1.1.3 材料科学的范畴及任务
材料科学是一门以材料为研究对象，介于基础科学与应用 科学之间的应用基础科学。
其研究内容：
1、从化学的角度出发，研究材料的化学组成、键性、结构与性 能的关系规律；
2、从物理学角度出发，阐述材料的组成原子、分子及其运动状 态与各种物性之间的关系。
乙烯分子(C2H4)中，每个碳原子周围有3个σ键，是碳原子与2个 氢原子和另1个碳原子组成的杂化轨道（含有1/3s和2/3p成分）， 2个碳原子各自留下1个p电子构成了π键。
高分子材料基础 第1,2章 22
1.2.2.3 金属键
金属键：低价的金属元素往
往失掉自己的价电子形成一个围 绕原子的电子云.这时的价电子 不再与任何一个特定的原子有特 殊关系,而是在电子云中自由运 动,成为与若干个价电子相关的 电子.通过这种相互作用而产生 的结合称为金属键.
在此基础上为材料的合成、加工工艺及应用提出科学依据。
高分子材料基础 第1,2章
5
1．2材料结构简述
宏观组织结构——是用肉眼或
放大镜能观察到的晶粒、相的集 合状态。
材料结构
宏观结构
显微组织结构
显微组织结构（亚微观结 构）——是借助光学显微镜、电
子显微镜可观察到的晶粒、相的 集合状态或材料内部的微区结构, 其尺寸约为10-7-10-4m。
氢键是一种特殊的分子间作用力。它 是由氢原子同时与两个电负性很大而 原子半径较小的原子（O、F、N等）相 结合而产生的具有比一般次价键大很 多的键力。 氢键具有饱和性和方向性。
高分子材料基础 第1,2章
27
1.2.3 非晶体结构和晶体结构
原子排列
无序排列
材料一般以固体状态使用。 按固体中原子排列的有序 程度，固体有非晶态结构、 结晶态结构。 非晶态结构：原子排列近程
方向性：当两个原子形成共价键时，
总是沿着能使电子云重叠最多的方向进 行，因重叠越多，共价键越牢固，这就 决定了共价键的方向性。
高分子材料基础 第1,2章 17
2个O-H键的夹角 （叫键角）为104°40`
高分子材料基础 第1,2章
甲烷的杂化轨道 每个轨道含有1/4s和3/4p成分
18
单键：共价键中只含有1个共用电子对，叫单键（σ键）。 双键：含有2个共用电子对所形成的共价键叫双键。（乙烯 分子中含有3个σ键和1个π键） 三键：含有3个共用电子对所形成的共价键叫三键。（如乙 炔中含有2个σ键和2个π键）
例如：聚丙烯——聚合反应 聚丙烯塑料 ——纺丝加工 腈纶 （聚酯纤维——涤纶，聚酰胺纤维——锦纶）
材料是物质，但不是所有的物质都是材料，如燃料、化学原料、工
业化学品、食品和药品，一般都不算材料，金属、陶瓷、聚合物、玻璃、木材、 石头、半导体等都是材料。
由化学物质或原料转变成适应于一定用场的材料，其转变过程 称为材料化过程或材料工艺过程。
高分子材料基础 第1,2章
13
高分子材料基础 第1,2章
14
1.2.2 结合键
结合键：原子之间或分
子之间的系结力称为 结合键或价键。
结合键
化学键
离子键
化学键：在化学上把物
质中分子或晶体中微 粒（原子、离子或电 子）间的相互作用力 称为化学键。
物理键
氢键
偶极力
共价键
金属键
诱导力
弥散力
高分子材料基础 第1,2章
高分子材料基础 第1,2章
20
键参数
（1）键能E 以能量标志化学键强弱的物理量 称键能(bond energy)。 （2）键长l 分子中两原子核间的平均距离称 为键长(bond length)。 （3）键角α 分子中键与键之间的夹角称为 键角(bond angle)。
高分子材料基础 第1,2章
21
高分子材料基础 第1,2章 7
1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q 由内到外，能量逐渐升 高
高分子材料基础 第1,2章
8
1.2.1.1电子的运动状态
电子层:是按电子出现几率最大的地方离核的远近来划分的,通
常用K、L、M、N、O、P、Q等表示，也可用第1层、第2层、…等 表示。
高分子材料基础 第1,2章
16
1.2.2.2 共价键
原子之间通过共用电子对而产生 的结合作用称为共价结合即共价 键。 如：H`+H. H:H 共价键具有方向性和饱和性两个 特点。
饱和性：当1个电子与另1个电子配对
以后，就不能再与第3个电子成键，否 则其中必要2个电子因自旋相同而排斥， 这叫共价键的饱和性。
15
1.2.2.1 离子键
离子键：是由正离子和负离子之间相互作用所形成的化学
键。
当一种材料含有两种或两种以上原子时，一种原子 将其价电子贡献给另一种原子从而填满这种原子的 外层能壳层，所产生相反电荷的离子相互吸引形成 离子键。
特点：由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度 大、膨胀系数小等特点。
高分子材料基础 第1,2章
9
高分子材料基础 第1,2章
10
1.2.1.1电子的运动状态
泡利(W.Pauli)不相容原理：
一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子。
如果有两个电子处于电子层、电子云的形状和空间伸 展方向都相同的轨道，那么他们的自旋方向必然相反。
因此每个轨道最多只能容纳2个电子。
称为有机材料。高分子材料可分为天然有机材料和人工合成有机材料。
复合材料——是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质，用适当的工艺方法组合起 来，而得到的具有复合效应的多相固体材料称之为复合材料。 复合效应——是指通过复合所得的产物性能优于组成它的材料或具有新的性能特点。 如增强玻璃纤维塑料、钢筋混凝土等。 根据构成原料在复合材料中的形态，可分成基体材料和分散材料。
特点:有良好的延展性和导电 性、导热性.
高分子材料基础 第1,2章
23
1.2.2.4 极性分子与非极性分子
在任何分子中都有带正电荷的原子核和带负电荷的电子,对于 每一种电荷(正电荷和负电荷)来说,都可以设想集中于一点, 这点叫“电荷重心”。正、负电荷重心不重合的叫极性分子， 重合的叫非极性分子。
（离子、原子、分子）
排列有规则
不规则排列
熔点
有固定熔点
无固定熔点
某些物理性能
（解理、光学性能、 导热性能）
各向异性
各向同性
（塑性变形较大，导热 率和热膨胀性较小）
高分子材料基础 第1,2章
31
1.3 材料性能的
材料的性能
特征性能
热学性能
力学性能 电学性能 磁学性能 光学性能 化学性能
功能物性
热-电转换性能
当非极性分子相互靠近 时，它们之间存在的吸 引力叫色散力(弥散力)。
当极性分子和非极性分 子靠近时，除了色散力 的作用外，还存在着诱 导力。
高分子材料基础 第1,2章 25
当极性分子相互靠近时， 色散力也起作用。此外， 由于它们固有偶极之间的 同极相斥、异性相吸，两 个分子在空间按异极相邻 的状态取向，由于偶极的 取向而引起的分子间力叫 做取向力（偶极力）。 取向力、诱导力和色散力 的总和叫做分子间力。
乙炔分子(C2H2)中，2个sp杂化轨道（1/2s和 1/2p）所形成的σ键，每1个碳原子上的2个 p电子，形成2个互相垂直的π键
高分子材料基础 第1,2章 19
共价键的键型
σ键：重叠轨道的电子云密度沿键轴方向的投
影为圆形，表明电子云密度饶键轴（原子核 之间的连线）对称. 形象的称为“头碰头”. π键：重叠轨道的电子云密度饶键 轴不完全对称. 形象的称为 “肩并肩”.
分子间力对于由共价键组 成的物质的熔点、沸点、 溶解度等影响很大。
高分子材料基础 第1,2章 26
1.2.2.6 氢键
在水分子中氢和氧以共价键相结合，由于 氧的电负性较氢大得多，共用电子对就强 烈地偏向氧原子，使氢原子的核几乎“裸 露”出来，这个带正电荷的核，由于没有 内层电子，不被其它原子的电子云排斥， 能和另一水分子中氧原子上的独对电子相 吸引，形成了氢键。
有序而长程无序的结构。
短程有序而长程无序
长程有序
晶态结构：原子在三维空间
呈周期性的无限有序排列结构。
高分子材料基础 第1,2章
28
高分子材料基础 第1,2章
29
高分子材料基础 第1,2章
30
晶体结构与非晶体结构的不同点
相关性质 晶体结构 非晶体结构
（无定型结构） （玻璃态结构）
构成物质的微粒
高分子材料基础 第1,2章 2
1.1.2 材料的类别
材料分类
化学组成分类
金属材料 无机材料 有机材料
黑色金属 有色金属
状态分类
气态
单晶材料
液态
多晶材料
固态
非晶材料 复合材料
作用分类
结构源自文库料 功能材料
建筑材料 耐火材料
使用领域
研磨材料 电子材料
耐蚀材料
医用材料
高分子材料基础 第1,2章
3
1.1.2 材料的类别
高分子材料基础 第1,2章
32
1.4 材料工艺及其与结构和性能的关系
高分子材料工艺过程
材料的制备工艺过程
聚合工艺
缩聚工艺
吹塑成型
材料加工工艺过程
注射工艺 压延加工 挤出工艺 纺丝工艺 压缩成型
高分子材料基础 第1,2章
33
第1章 习题
1．试从不同角度把材料进行分类，并阐述三大材料的特性。
2．试论述材料原子结构的组成。 3．已知下列原子C、O、S、Ca的原子序数分别为：6 、8、 16、20，试写出各原子的电子结构。 4．原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式？试论述各 种结合键的特点。 5．何为晶态结构？何为非晶态结构？非晶态结构材料有何共 同特点？
电子亚层：属于同一电子层的各个电子所处的能级有差别，根
据这些差别把一个电子层划分为一个或一个以上的的电子亚层， 用s、p、d、f等表示，能级高低顺序是：s<p<d<f
电子云在空中的伸展方向：s亚层1个方向，p亚层3个方向，d
亚层5个方向，f亚层7个方向 ↑和↓表示。
电子的自旋：电子的自旋方向有两种，即顺时针和逆时针，用
高分子材料基础 第1,2章
11
高分子材料基础 第1,2章
12
1.2.1.2原子核外电子的分布与周期系
电子能级的高低顺序： 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s <5f<6d· · · · · 最低能量原理:电子总是尽先占据能量最低轨道. 洪特（F.Hund）规则：在属于同一电子亚层的各个 轨道上，电子尽先占据不同的轨道而且自旋平行。 如： 碳 1s22s22p2 2p层的分布是 氮 1s22s22p3 2p层的分布是
正、负电荷重心的相对位置，叫分子的极。极间的距离叫做 偶极长度。偶极长度l和极上的电荷e的乘积叫偶极矩µ 。 µ =l· e
高分子材料基础 第1,2章 24
在一般情况下，非极性分子易溶于非极性溶液中，极性分子易溶于极性溶液 中。这就是有关溶解度的近似规则：“相似者相溶”。
1.2.2.5 分子间力
微观结构
微观结构——比显微组织结构
更细的一层结构。包括原子及分 子结构以及原子和分子的排列结 构。
高分子材料基础 第1,2章
6
1．2．1 原子结构
原子组成： 原子核——由中子及带正电的质子组成
围绕原子核的电子组成
原子的质量主要集中在原子核，电子的质量可忽略。 原子结构一般都是指原子的电子结构。 根据量子力学原理，在原子内，电子具有不连续的能级，每 个电子的能级和状态由四个量子数决定，即： 主量子数（电子层数） 角量子数（电子亚层和电子云形状） 磁量子数（电子云在空间伸展方向） 自旋量子数（电子自旋）
金属材料 黑色金属——主要以铁—碳为基的合金，包括碳钢、合金钢、不锈钢、 铸铁。钢的性能主要由渗碳体的数量、尺寸、形状 及分布决定的。 有色金属——除铁之外的纯金属或以其为基的合金。
如铝合 金、铜合金、镁合金、钛合金等
无机材料——是由无机化合物构成的材料，其中包括如锗、硅、碳之类的单质所构成的材料。 有机材料（高分子材料）——是由脂肪族和芳香族的C—C 共价键为基本结构的高分子构成的，也
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第一章 材料科学概论
1.1 1.2 材料与材料科学 材料结构简述
高分子材料基础 第1,2章
1
1.1 材料与材料科学
1.1.1
材料及材料化过程(材料工艺过程)
材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状 的物质称为材料。 材料总是和一定的用场相联系。材料可由一种物质或若干种物 质构成。同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成 为用场各异的不同类型的材料。
高分子材料基础 第1,2章
4
1.1.3 材料科学的范畴及任务
材料科学是一门以材料为研究对象，介于基础科学与应用 科学之间的应用基础科学。
其研究内容：
1、从化学的角度出发，研究材料的化学组成、键性、结构与性 能的关系规律；
2、从物理学角度出发，阐述材料的组成原子、分子及其运动状 态与各种物性之间的关系。
乙烯分子(C2H4)中，每个碳原子周围有3个σ键，是碳原子与2个 氢原子和另1个碳原子组成的杂化轨道（含有1/3s和2/3p成分）， 2个碳原子各自留下1个p电子构成了π键。
高分子材料基础 第1,2章 22
1.2.2.3 金属键
金属键：低价的金属元素往
往失掉自己的价电子形成一个围 绕原子的电子云.这时的价电子 不再与任何一个特定的原子有特 殊关系,而是在电子云中自由运 动,成为与若干个价电子相关的 电子.通过这种相互作用而产生 的结合称为金属键.
在此基础上为材料的合成、加工工艺及应用提出科学依据。
高分子材料基础 第1,2章
5
1．2材料结构简述
宏观组织结构——是用肉眼或
放大镜能观察到的晶粒、相的集 合状态。
材料结构
宏观结构
显微组织结构
显微组织结构（亚微观结 构）——是借助光学显微镜、电
子显微镜可观察到的晶粒、相的 集合状态或材料内部的微区结构, 其尺寸约为10-7-10-4m。
氢键是一种特殊的分子间作用力。它 是由氢原子同时与两个电负性很大而 原子半径较小的原子（O、F、N等）相 结合而产生的具有比一般次价键大很 多的键力。 氢键具有饱和性和方向性。
高分子材料基础 第1,2章
27
1.2.3 非晶体结构和晶体结构
原子排列
无序排列
材料一般以固体状态使用。 按固体中原子排列的有序 程度，固体有非晶态结构、 结晶态结构。 非晶态结构：原子排列近程
方向性：当两个原子形成共价键时，
总是沿着能使电子云重叠最多的方向进 行，因重叠越多，共价键越牢固，这就 决定了共价键的方向性。
高分子材料基础 第1,2章 17
2个O-H键的夹角 （叫键角）为104°40`
高分子材料基础 第1,2章
甲烷的杂化轨道 每个轨道含有1/4s和3/4p成分
18
单键：共价键中只含有1个共用电子对，叫单键（σ键）。 双键：含有2个共用电子对所形成的共价键叫双键。（乙烯 分子中含有3个σ键和1个π键） 三键：含有3个共用电子对所形成的共价键叫三键。（如乙 炔中含有2个σ键和2个π键）
例如：聚丙烯——聚合反应 聚丙烯塑料 ——纺丝加工 腈纶 （聚酯纤维——涤纶，聚酰胺纤维——锦纶）
材料是物质，但不是所有的物质都是材料，如燃料、化学原料、工
业化学品、食品和药品，一般都不算材料，金属、陶瓷、聚合物、玻璃、木材、 石头、半导体等都是材料。
由化学物质或原料转变成适应于一定用场的材料，其转变过程 称为材料化过程或材料工艺过程。
高分子材料基础 第1,2章
13
高分子材料基础 第1,2章
14
1.2.2 结合键
结合键：原子之间或分
子之间的系结力称为 结合键或价键。
结合键
化学键
离子键
化学键：在化学上把物
质中分子或晶体中微 粒（原子、离子或电 子）间的相互作用力 称为化学键。
物理键
氢键
偶极力
共价键
金属键
诱导力
弥散力
高分子材料基础 第1,2章
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20
键参数
（1）键能E 以能量标志化学键强弱的物理量 称键能(bond energy)。 （2）键长l 分子中两原子核间的平均距离称 为键长(bond length)。 （3）键角α 分子中键与键之间的夹角称为 键角(bond angle)。
高分子材料基础 第1,2章
21
高分子材料基础 第1,2章 7
1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q 由内到外，能量逐渐升 高
高分子材料基础 第1,2章
8
1.2.1.1电子的运动状态
电子层:是按电子出现几率最大的地方离核的远近来划分的,通
常用K、L、M、N、O、P、Q等表示，也可用第1层、第2层、…等 表示。
高分子材料基础 第1,2章
16
1.2.2.2 共价键
原子之间通过共用电子对而产生 的结合作用称为共价结合即共价 键。 如：H`+H. H:H 共价键具有方向性和饱和性两个 特点。
饱和性：当1个电子与另1个电子配对
以后，就不能再与第3个电子成键，否 则其中必要2个电子因自旋相同而排斥， 这叫共价键的饱和性。
15
1.2.2.1 离子键
离子键：是由正离子和负离子之间相互作用所形成的化学
键。
当一种材料含有两种或两种以上原子时，一种原子 将其价电子贡献给另一种原子从而填满这种原子的 外层能壳层，所产生相反电荷的离子相互吸引形成 离子键。
特点：由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度 大、膨胀系数小等特点。
高分子材料基础 第1,2章
9
高分子材料基础 第1,2章
10
1.2.1.1电子的运动状态
泡利(W.Pauli)不相容原理：
一个原子中不可能有运动状态完全相同的两个电子。
如果有两个电子处于电子层、电子云的形状和空间伸 展方向都相同的轨道，那么他们的自旋方向必然相反。
因此每个轨道最多只能容纳2个电子。
称为有机材料。高分子材料可分为天然有机材料和人工合成有机材料。
复合材料——是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质，用适当的工艺方法组合起 来，而得到的具有复合效应的多相固体材料称之为复合材料。 复合效应——是指通过复合所得的产物性能优于组成它的材料或具有新的性能特点。 如增强玻璃纤维塑料、钢筋混凝土等。 根据构成原料在复合材料中的形态，可分成基体材料和分散材料。
特点:有良好的延展性和导电 性、导热性.
高分子材料基础 第1,2章
23
1.2.2.4 极性分子与非极性分子
在任何分子中都有带正电荷的原子核和带负电荷的电子,对于 每一种电荷(正电荷和负电荷)来说,都可以设想集中于一点, 这点叫“电荷重心”。正、负电荷重心不重合的叫极性分子， 重合的叫非极性分子。
（离子、原子、分子）
排列有规则
不规则排列
熔点
有固定熔点
无固定熔点
某些物理性能
（解理、光学性能、 导热性能）
各向异性
各向同性
（塑性变形较大，导热 率和热膨胀性较小）
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31
1.3 材料性能的
材料的性能
特征性能
热学性能
力学性能 电学性能 磁学性能 光学性能 化学性能
功能物性
热-电转换性能
当非极性分子相互靠近 时，它们之间存在的吸 引力叫色散力(弥散力)。
当极性分子和非极性分 子靠近时，除了色散力 的作用外，还存在着诱 导力。
高分子材料基础 第1,2章 25
当极性分子相互靠近时， 色散力也起作用。此外， 由于它们固有偶极之间的 同极相斥、异性相吸，两 个分子在空间按异极相邻 的状态取向，由于偶极的 取向而引起的分子间力叫 做取向力（偶极力）。 取向力、诱导力和色散力 的总和叫做分子间力。
乙炔分子(C2H2)中，2个sp杂化轨道（1/2s和 1/2p）所形成的σ键，每1个碳原子上的2个 p电子，形成2个互相垂直的π键
高分子材料基础 第1,2章 19
共价键的键型
σ键：重叠轨道的电子云密度沿键轴方向的投
影为圆形，表明电子云密度饶键轴（原子核 之间的连线）对称. 形象的称为“头碰头”. π键：重叠轨道的电子云密度饶键 轴不完全对称. 形象的称为 “肩并肩”.
分子间力对于由共价键组 成的物质的熔点、沸点、 溶解度等影响很大。
高分子材料基础 第1,2章 26
1.2.2.6 氢键
在水分子中氢和氧以共价键相结合，由于 氧的电负性较氢大得多，共用电子对就强 烈地偏向氧原子，使氢原子的核几乎“裸 露”出来，这个带正电荷的核，由于没有 内层电子，不被其它原子的电子云排斥， 能和另一水分子中氧原子上的独对电子相 吸引，形成了氢键。
有序而长程无序的结构。
短程有序而长程无序
长程有序
晶态结构：原子在三维空间
呈周期性的无限有序排列结构。
高分子材料基础 第1,2章
28
高分子材料基础 第1,2章
29
高分子材料基础 第1,2章
30
晶体结构与非晶体结构的不同点
相关性质 晶体结构 非晶体结构
（无定型结构） （玻璃态结构）
构成物质的微粒
高分子材料基础 第1,2章 2
1.1.2 材料的类别
材料分类
化学组成分类
金属材料 无机材料 有机材料
黑色金属 有色金属
状态分类
气态
单晶材料
液态
多晶材料
固态
非晶材料 复合材料
作用分类
结构源自文库料 功能材料
建筑材料 耐火材料
使用领域
研磨材料 电子材料
耐蚀材料
医用材料
高分子材料基础 第1,2章
3
1.1.2 材料的类别