第6章 材料与化学1

1、1第第7章章 材料与化学材料与化学n7.1 7.1 金属材料金属材料n7.2 7.2 无机非金属材料无机非金属材料n7.3 7.3 超导材料超导材料n7.4 7.4 纳米材料纳米材料n7.5 7.5 高分子材料高分子材料n7.6 7.6 液晶材料液晶材料26.1 金属材料金属材料n新型轻质金属合金材料新型轻质金属合金材料 金属钛金属钛 熔点：熔点：16001600C C，密度：密度：4.54.5g/cmg/cm3 3 钛合金具有高耐蚀性、良好的耐热性及钛合金具有高耐蚀性、良好的耐热性及低温性能，主要应用于航天航空领域，被低温性能，主要应用于航天航空领域，被称为称为“空间金属空间金属”。 钛生物

2、组织和体液有良好的兼容性，可钛生物组织和体液有良好的兼容性，可以用作生物材料，用于制造以用作生物材料，用于制造人工关节、心人工关节、心脏起搏器脏起搏器等。等。3n金属或合金在熔融状态下缓慢冷却得到的是晶金属或合金在熔融状态下缓慢冷却得到的是晶态金属或合金。如果在熔融状态下以极高的速态金属或合金。如果在熔融状态下以极高的速度骤冷，冷却速度约在度骤冷，冷却速度约在106K/S，使原子来不使原子来不及有序化排列，形成的是非晶态金属或合金。及有序化排列，形成的是非晶态金属或合金。这种结构与玻璃的结构极为相似，所以称为这种结构与玻璃的结构极为相似，所以称为。n普通玻璃是硅酸盐或硅的氧化物，它们的显著普通

3、玻璃是硅酸盐或硅的氧化物，它们的显著特点是脆而透明，而金属玻璃却与普通玻璃相特点是脆而透明，而金属玻璃却与普通玻璃相反，它们是反，它们是韧而不透明韧而不透明的的。4形状记忆合金形状记忆合金 n19621962年，美国海军军械实验室发现年，美国海军军械实验室发现Ni-TiNi-Ti合金具有合金具有“形状记忆效应形状记忆效应”。n这种合金材料在一定的条件下变形后，这种合金材料在一定的条件下变形后，能够恢复到变形前原始形状的能力。目能够恢复到变形前原始形状的能力。目前的解释是因这类合金具有前的解释是因这类合金具有。具有马氏体相变的合金，将它加热到相具有马氏体相变的合金，将它加热到相变温度时，就能从马

4、氏体结构转变为变温度时，就能从马氏体结构转变为，完全恢复原来的形状。，完全恢复原来的形状。 5形状记忆合金可以分为三种：形状记忆合金可以分为三种：n（1 1 （2 2）双程记忆效应）双程记忆效应 （3 3）全程记忆效应）全程记忆效应 6三种形状记忆合金的示意图：三种形状记忆合金的示意图：7A As s表示升温时开始逆转的温度表示升温时开始逆转的温度Ms表示冷却时开始产生热弹性马氏体的转变温度表示冷却时开始产生热弹性马氏体的转变温度M Mf f表示冷却时转变终止的温度表示冷却时转变终止的温度A Af f表示逆转完全的温度表示逆转完全的温度89 n形状记忆合金的高温相具有较高的结构对称性（形状记忆

5、合金的高温相具有较高的结构对称性（），），通常为通常为。n在在Ms温度以下温度以下,单一取向的高温相转变成具有不同取向的单一取向的高温相转变成具有不同取向的。当在。当在Ms温度以下使这种材料变形以制成元件时，材料内与应温度以下使这种材料变形以制成元件时，材料内与应力方向处于不利地位的马氏体变体不断消减；处于有利地位的则力方向处于不利地位的马氏体变体不断消减；处于有利地位的则不断生长。最后转变成具有单一取向的有序马氏体的元件。不断生长。最后转变成具有单一取向的有序马氏体的元件。n如再度加热到如再度加热到As点以上，这种对称性低的、单一取向的马氏体发点以上，这种对称性低的、单一取向的马氏体发生逆转

6、变时，又形成先前的单一取向的高温相。对应于这种微观生逆转变时，又形成先前的单一取向的高温相。对应于这种微观结构的可逆性转变，便恢复了材料在高温时的宏观形状，这就是结构的可逆性转变，便恢复了材料在高温时的宏观形状，这就是所谓的所谓的。n经过某种工艺处理的记忆元件，冷却到经过某种工艺处理的记忆元件，冷却到Ms以下时以下时,可恢复到低温时可恢复到低温时的形状的形状,则称为则称为效应效应。 1011天线的制作与相变过程示意图天线的制作与相变过程示意图12Ti-NiTi-50Ni6078Cu-Al-NiCu-14.1Al-4.2Ni%(质量 )2.520In-CdIn-21Ti6065Ti-Ni-FeT

7、i-47Ni-3Fe-90-7213无机非金属材料无机非金属材料n传统陶瓷材料传统陶瓷材料1. 玻璃：玻璃：普通玻璃普通玻璃（为钠玻璃）（为钠玻璃） Na2OCaO6SiO2 石英玻璃石英玻璃：SiO280% 彩色玻璃彩色玻璃：加有色金属。：加有色金属。 如：如：CuO绿色；绿色；Co2O3蓝色；蓝色；Cu2O红色；红色； AgCl或或AgBr变色玻璃变色玻璃2. 水泥：水硬性凝胶材料水泥：水硬性凝胶材料 硅酸三钙（硅酸三钙（3CaOSiO2）50% 14特种陶瓷材料特种陶瓷材料 用纯的用纯的Al2O3，烧结温度可达烧结温度可达2000，能制成洁白如玉，坚硬非凡的氧化铝陶瓷，能制成洁白如玉，坚

8、硬非凡的氧化铝陶瓷，叫刚玉（俗称叫刚玉（俗称）。）。红宝石：红宝石：加入加入2 23%3%的氧化铬；的氧化铬；蓝宝石：加入蓝宝石：加入0.5%0.5%的氧化钛及的氧化钛及1.5%1.5%的氧化铁；的氧化铁；黄宝石黄宝石：加入：加入0.50.51.0%1.0%的氧化镍。的氧化镍。 15高温结构陶瓷高温结构陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷1617压电陶瓷压电陶瓷 1819 20光导纤维光导纤维n光导纤维是光导纤维是19661966年英籍华人年英籍华人高锟高锟（Charles KaoCharles Kao）提出利用提出利用石英玻璃纤维石英玻璃纤维，去除其中的过渡金属离于制造光纤的设想。，去除其中的过渡金属离

9、于制造光纤的设想。19701970年美国人年美国人卡普伦卡普伦（KapronKapron）制成第一根制成第一根光纤光纤以来进展以来进展神速。神速。n通信光缆一般都采用芯皮结构。入射光线（通信光缆一般都采用芯皮结构。入射光线（GaAsGaAs半导体激半导体激光管为光源）在光纤芯体内部界面产生光管为光源）在光纤芯体内部界面产生全反射全反射，全反射光，全反射光线又以同样的角度在对面界面上发生第二次全反射，如此线又以同样的角度在对面界面上发生第二次全反射，如此经过多次反射，将光从一端送到另一端，从而传递信息和经过多次反射，将光从一端送到另一端，从而传递信息和图象等。图象等。21 n10月月6日，瑞典皇

10、家科学院宣布，将日，瑞典皇家科学院宣布，将2009年诺贝尔物年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德德博伊尔和乔治博伊尔和乔治史密斯。史密斯。n这是高锟、威拉德这是高锟、威拉德博伊尔和乔治博伊尔和乔治史密斯史密斯(从左到右从左到右)的的照片。照片。 22高锟获奖成果高锟获奖成果n诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫努努德格伦用一根德格伦用一根光纤电缆光纤电缆形象地解释了高锟的形象地解释了高锟的重要成就：重要成就：n早在早在1966年，高锟就取得了光纤物理学上的年，高锟就取得了光纤物理学上的突破性成果

11、，他计算出如何使光在光导纤维突破性成果，他计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输，这项成果最终促使光纤中进行远距离传输，这项成果最终促使光纤通信系统问世，而正是光纤通信为当今互联通信系统问世，而正是光纤通信为当今互联网的发展铺平了道路。网的发展铺平了道路。 23高锟获奖成果高锟获奖成果n光纤电缆，是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆，是本世纪最重要的发明之一。n光纤电缆以玻璃作介质代替铜等金属材料，使一根光纤电缆以玻璃作介质代替铜等金属材料，使一根头发般细小的光纤传输的信息量相等于一个桌子腿头发般细小的光纤传输的信息量相等于一个桌子腿般粗大的铜般粗大的铜“线线”。n它彻底改变了人类通讯的模式，

12、为目前的信息高速它彻底改变了人类通讯的模式，为目前的信息高速公路奠定了基础，使公路奠定了基础，使“用一条电话线传送一套电影用一条电话线传送一套电影”的幻想成为现实。的幻想成为现实。n发明光纤电缆的，就是被誉为发明光纤电缆的，就是被誉为“光纤之父光纤之父”的华人的华人科学家高锟。科学家高锟。24获奖历程获奖历程为人类连通信息时代为人类连通信息时代n40多年前，电脑普及率还不高，电话也多靠铜线连接，人多年前，电脑普及率还不高，电话也多靠铜线连接，人们想要知道太平洋那边发生的事情，还有不少们想要知道太平洋那边发生的事情，还有不少“时间差时间差”。n那时，年仅那时，年仅33岁的高锟在英国标准电信实验室

13、当工程师，岁的高锟在英国标准电信实验室当工程师，已提出已提出“光通讯光通讯”基础理论。基础理论。n他自信地宣称，他自信地宣称，“将来全世界都会用光纤将来全世界都会用光纤”，外界对此半，外界对此半信半疑。信半疑。n40多年后，遍布世界、总长度已超过多年后，遍布世界、总长度已超过10亿公里、足以环亿公里、足以环绕地球赤道绕地球赤道2.5万次的光缆，成为互联网大容量、高速度万次的光缆，成为互联网大容量、高速度进行远距离信息传递的基础，进行远距离信息传递的基础，“大洋那边大洋那边”的情况得以即的情况得以即时生动地呈现眼前，世界因此拉近距离，高锟的预言已成时生动地呈现眼前，世界因此拉近距离，高锟的预言已

14、成为现实。为现实。25获奖历程获奖历程为人类连通信息时代为人类连通信息时代n1966年，高锟发表了一篇题为年，高锟发表了一篇题为光频率介质纤光频率介质纤维表面波导维表面波导的论文，开创性地提出光导纤维在的论文，开创性地提出光导纤维在通信上应用的基本原理，描述了长程及高信息量通信上应用的基本原理，描述了长程及高信息量光通信所需绝缘性纤维的结构和材料特性。光通信所需绝缘性纤维的结构和材料特性。n简单地说，只要解决好玻璃纯度和成分等问题，简单地说，只要解决好玻璃纯度和成分等问题，就能够利用玻璃制作光学纤维，从而高效传输信就能够利用玻璃制作光学纤维，从而高效传输信息。息。n在当时几乎无人相信世界上会存

15、在无杂质的玻璃，在当时几乎无人相信世界上会存在无杂质的玻璃，而行为及思想常常出人意料的高锟却坚信自己的而行为及思想常常出人意料的高锟却坚信自己的理论，他像传道一样到处推销他的信念，曾远赴理论，他像传道一样到处推销他的信念，曾远赴日本、德国甚至美国大名鼎鼎的贝尔实验室。日本、德国甚至美国大名鼎鼎的贝尔实验室。26获奖历程获奖历程为人类连通信息时代为人类连通信息时代n1981年，经过他的不懈努力，第一个光纤系统终于年，经过他的不懈努力，第一个光纤系统终于面世。面世。n从此，比人的头发还要纤细的光纤取代了体积庞大从此，比人的头发还要纤细的光纤取代了体积庞大的千百万条铜线，成为传送容量接近无限的信息传

16、的千百万条铜线，成为传送容量接近无限的信息传输管道，彻底改变了人类的通讯模式。输管道，彻底改变了人类的通讯模式。n“当时您也没有估计到自己的发明会促成互联网的当时您也没有估计到自己的发明会促成互联网的应运而生，而且这项惊世发明并没有给您的一生带应运而生，而且这项惊世发明并没有给您的一生带来巨大财富。来巨大财富。”n“是的，因为这项发明的专利权属于是的，因为这项发明的专利权属于ITT。我不敢。我不敢说自己的发明有多伟大，只能说对资讯的传输产生说自己的发明有多伟大，只能说对资讯的传输产生了相当大的革命。了相当大的革命。”高锟谦和地说。高锟谦和地说。27获奖历程获奖历程为人类连通信息时代为人类连通信

17、息时代n今天，光纤已构成了支撑我们信息社会的环路今天，光纤已构成了支撑我们信息社会的环路系统。系统。n这种低损耗性的玻璃纤维推动了诸如互联网等这种低损耗性的玻璃纤维推动了诸如互联网等全球宽带通信系统的发展。全球宽带通信系统的发展。n诺贝尔奖评委会这样描述说：诺贝尔奖评委会这样描述说：“光流动在细小光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据传递如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据传递向每一个方向，文本、音乐、图片和向每一个方向，文本、音乐、图片和视频视频因此因此能在瞬间传遍全球。能在瞬间传遍全球。”28超导材料超导材料水银在水银在4.2K时电阻消失时电阻消失29超导现象的解释之一：超导现象

18、的解释之一：n由于超导体中传导电流的电子不同于通常由于超导体中传导电流的电子不同于通常的电子导电的单个电子，而是的电子导电的单个电子，而是的。的。n它们形成弱的两个具有相反旋转动量的它们形成弱的两个具有相反旋转动量的电电子结成一对子结成一对，互相牵制，它们不容易被晶，互相牵制，它们不容易被晶格散射即电流不受晶格的阻碍，这种有规格散射即电流不受晶格的阻碍，这种有规律运动的电子可以毫无阻力地流过导体。律运动的电子可以毫无阻力地流过导体。 30实验证实实验证实持续电流实验：持续电流实验：n有人将一个超导体做成的园环置于有人将一个超导体做成的园环置于磁场磁场中，中，然后降温至转变温度然后降温至转变温度

19、Tc，再将磁场突然撤掉。再将磁场突然撤掉。n由于电磁感应作用，在超导园环内会产生一由于电磁感应作用，在超导园环内会产生一个个感应电流感应电流。如果这个园环确实为零，这个。如果这个园环确实为零，这个电流就应当没有任何损耗地一直维持下去。电流就应当没有任何损耗地一直维持下去。n实验证实确实如此，因此实验证实确实如此，因此零电阻零电阻现象被正式现象被正式肯定。肯定。31超导体超导体n某些物质在相当低的低温下，会出现下某些物质在相当低的低温下，会出现下面两种特性：面两种特性： 1. 1. 电阻为零电阻为零 2. 2. 反磁性反磁性而具有这两种特性的物质就是超导体，而具有这两种特性的物质就是超导体，超导

20、状态改变的温度称为超导状态改变的温度称为临界温度临界温度Tc(CriticalTc(Critical Temperature) Temperature)。n在临界温度以上，物质将不再具有超导在临界温度以上，物质将不再具有超导特性。特性。32超导体的反磁性超导体的反磁性33液氮温度下超导磁悬浮体液氮温度下超导磁悬浮体3435 n著名物理学家，诺贝尔物理奖获得者理查德著名物理学家，诺贝尔物理奖获得者理查德费费曼在曼在19591959年曾预言年曾预言“如果有一天可以按人的意如果有一天可以按人的意志安排一个个原子，将会产生怎样的奇迹？志安排一个个原子，将会产生怎样的奇迹？”n今天这个美好的梦想已经成为

21、现实，今天这个美好的梦想已经成为现实，19891989年，年，美国商用机器公司（美国商用机器公司（IBMIBM）的科学家利用扫描遂的科学家利用扫描遂道显微镜（道显微镜（STMSTM）上的探针移动上的探针移动，成功地，成功地在（镍）板上按自己的意志安排原子，组合成在（镍）板上按自己的意志安排原子，组合成“IBM”IBM”字样；字样；n日本科学家已成功地将硅原子堆成一个日本科学家已成功地将硅原子堆成一个“金字金字塔塔”，金字塔的底面为，金字塔的底面为363648=172848=1728平方纳米，平方纳米，共有共有3030层原子组成。层原子组成。 3637n 38n纳米材料又称为超微颗粒材料，是指固

22、纳米材料又称为超微颗粒材料，是指固体颗粒小到纳米（体颗粒小到纳米（1 1nmnm1010-9-9m)m)尺度的超尺度的超微粒子。微粒子。n一般把粒径在一般把粒径在1 1100100nmnm之间的微粒称为之间的微粒称为纳米粒子纳米粒子。n纳米粒子处在原子簇（微观）和宏观物纳米粒子处在原子簇（微观）和宏观物体交界的过渡区域（称为介观系统）。体交界的过渡区域（称为介观系统）。39n特点：特点：颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大。并具有表面原子所占比例大。并具有表面效应、小表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应尺寸效应和宏观量子隧道效应。n性质：性质

23、：具有传统材料所不具备的奇异或反常具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学性质。的物理、化学性质。 如：如：纳米金的熔点为纳米金的熔点为330C（）；）； 纳米银的熔点为纳米银的熔点为100C（ ）40 1985年英国萨塞克斯大学年英国萨塞克斯大学(University of Sussex)的波的波谱学家谱学家H.W.Kroto与美国莱斯大与美国莱斯大 学学(Rice University) 两名教授两名教授R.E.Smalley和和R.F.Curl合作研究，发现碳合作研究，发现碳元素可以形成由元素可以形成由60个或个或70个个 碳原子构成的有笼状结碳原子构成的有笼状结构的构的C60和和C

24、70分子，这一发现引起分子，这一发现引起 科学界特别是物科学界特别是物理学和化学界的强烈反响，成为本世纪后半叶的重理学和化学界的强烈反响，成为本世纪后半叶的重大科学发现之一。大科学发现之一。 11年后，年后，1996年三位科学家因为发现年三位科学家因为发现C60并提出其分并提出其分子结构模型而荣获子结构模型而荣获1996年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。41 42nKrotoKroto是英国萨塞克斯大学的波谱学家，而是英国萨塞克斯大学的波谱学家，而SmalleySmalley和和CurlCurl都是美国莱斯大学的教授。都是美国莱斯大学的教授。n19841984年春天，年春天，KrotoKroto

25、和和CurlCurl参加了在美国德参加了在美国德克萨斯州奥斯汀举行的分子结构会议。会议克萨斯州奥斯汀举行的分子结构会议。会议期间，期间， CurlCurl向向KrotoKroto介绍了介绍了SmalleySmalley和他的和他的学生共同设计的学生共同设计的。nKrotoKroto对这套装置十分感兴趣，想利用它开对这套装置十分感兴趣，想利用它开展一些工作。三位科学家之间的合作就这样展一些工作。三位科学家之间的合作就这样偶然开始了偶然开始了。43n19851985年年9 9月初，月初，KrotoKroto在在SmalleySmalley的两名研究的两名研究生的帮助下，开始了关于生的帮助下，开始了

26、关于富碳蒸气中碳链形富碳蒸气中碳链形成成的可能性的研究。的可能性的研究。n他们在惰性气体环境下，用高功率的他们在惰性气体环境下，用高功率的激光照激光照射石墨表面射石墨表面，照射释放出来的由碳原子构成，照射释放出来的由碳原子构成的碎片等离子体被氦气流携带通过末端为一的碎片等离子体被氦气流携带通过末端为一喷嘴的杯形集结区，进入一真空室。喷嘴的杯形集结区，进入一真空室。44n在杯形集结区内，碎片离子在杯形集结区内，碎片离子 经气相的热碰经气相的热碰撞反应成为新的撞反应成为新的碳原子簇碳原子簇。n这些新生成的碳原子簇随氦气进入这些新生成的碳原子簇随氦气进入真空室真空室，并在那里由于气并在那里由于气 体

27、的膨胀而被迅速冷却下体的膨胀而被迅速冷却下来。来。n随后，所有产物进入一个与上述实验装置相随后，所有产物进入一个与上述实验装置相连接的连接的飞行时间质谱仪飞行时间质谱仪。n在质谱仪上，所形成的含有不同碳原子个数在质谱仪上，所形成的含有不同碳原子个数的的原子簇及其丰度原子簇及其丰度可以被检测出来。可以被检测出来。45n9 9月月4 4日，令人意想不到日，令人意想不到 的事情发生了。的事情发生了。n研究小组在质谱仪上观察到质量较大的碳原研究小组在质谱仪上观察到质量较大的碳原子簇所含的碳原子个数均是偶数，其中分子子簇所含的碳原子个数均是偶数，其中分子质量数落在质量数落在720720处的质谱峰信号最强

28、，它恰处的质谱峰信号最强，它恰好对应一个由好对应一个由6060个碳原子个碳原子组成的分子。组成的分子。n另外一个相当于另外一个相当于 C C7070分子的质谱峰清晰地出分子的质谱峰清晰地出现在分子质量数现在分子质量数840840处。处。4647nKrotoKroto联想起联想起19671967年加拿大蒙特利尔万国博年加拿大蒙特利尔万国博 览览会中美国展览馆是由会中美国展览馆是由五边形和六边形五边形和六边形拼接构成拼接构成的短程线圆顶建筑。的短程线圆顶建筑。nKrotoKroto将这一想法告诉小组其他成员。将这一想法告诉小组其他成员。SmalleySmalley经过尝试，终于用经过尝试，终于用2

29、020个正六边形和个正六边形和1212个正五边个正五边形拼成一个形拼成一个6060个顶点的个顶点的C C6060分子结构模型。分子结构模型。nC C6060分子就以短程线圈顶结构的设计者分子就以短程线圈顶结构的设计者( (Buckminster Fuller)Buckminster Fuller)的名字命名，的名字命名，称为称为BuckminsterfullereneBuckminsterfullerene简称富勒烯简称富勒烯( (Fullerene)Fullerene)。4849505152 Carbon Nanotube structure of a multi-walled nanotu

30、be carbon nanotube with metal-semiconductor junction 5354超级电容器、场发射平板显示超级电容器、场发射平板显示器、晶体管集成电路等领域。器、晶体管集成电路等领域。金属、水泥、塑料、纤维等诸金属、水泥、塑料、纤维等诸多复合材料领域。它是迄今为止最好的贮氢多复合材料领域。它是迄今为止最好的贮氢材料，并可作为多类反应的催化剂的优良载材料，并可作为多类反应的催化剂的优良载体。体。可利用它对波的吸收、折射率可利用它对波的吸收、折射率高的特点，作为隐身材料广泛应用于隐形飞高的特点，作为隐身材料广泛应用于隐形飞机和超音速飞机。机和超音速飞机。利用其良好

31、的热学性能，添加利用其良好的热学性能，添加到火箭的固体燃料中，从而使燃烧效率更高。到火箭的固体燃料中，从而使燃烧效率更高。 5556 这种温度计测这种温度计测量范围从量范围从1818490490摄氏度，能精确摄氏度，能精确到到0.250.25摄氏度。摄氏度。可用于检查电子可用于检查电子线路是否正常，线路是否正常，测定毛细血管的测定毛细血管的温度等诸多方面。温度等诸多方面。57 58n目前计算机使用的硅芯片已经到达其物理极限，目前计算机使用的硅芯片已经到达其物理极限，体积无法太小，通电和断电的频率无法再提高，体积无法太小，通电和断电的频率无法再提高，耗电量也无法再减少。耗电量也无法再减少。n 科

32、学家认为，解决这个问题的途径是研制科学家认为，解决这个问题的途径是研制“纳米纳米晶体管晶体管”，并用这种纳米晶体管来制作并用这种纳米晶体管来制作“纳米计纳米计算机算机”。n他们估计他们估计，而且耗费的能量也要减少，而且耗费的能量也要减少很多。这项研究的成功朝着制作超快速纳米计算很多。这项研究的成功朝着制作超快速纳米计算机的方向前进了一步机的方向前进了一步。 5960 61CH2CHClnCH2CHClCH2CHCl单体链节链节nCH2CHCln聚合物缩写：聚合度62线型线型线型（有支链）线型（有支链）体型体型（1）具有）具有“”: 高分子化合物相对分高分子化合物相对分子子 质量大小不等的现象质

33、量大小不等的现象63 （4 4）从物理性质看，高分子化合物在常温常压下）从物理性质看，高分子化合物在常温常压下主要以固态或液态存在，几乎无挥发性，主要以固态或液态存在，几乎无挥发性，也很差，有时只发生也很差，有时只发生。64CH2CHClCH2CHCH3CH2CHCNNHO65HOOC(CH2)4COOHNH2(CH2)6NH2COOHHOOCHOCH2CH2OHCHCH2CH2CCOOCH3CH3CHCH2CH2CHCNCH2CHCHCH266高分子化合物的基本结构高分子化合物的基本结构6768692000年年Alan J. Heeger (USA)(1936- )Alan G. MacDi

34、armid(USA) (1927 - )Hideki Shirakawa(Japan) (1936- )70艾伦艾伦黑格黑格717273 CH2CHCln74（塑料薄膜塑料薄膜）CH2CH2n75性能：性能：具有韧性、耐磨、具有韧性、耐磨、耐热，具有吸湿耐热，具有吸湿性、无毒、接伸性、无毒、接伸强度大强度大NN(CH2)xC-(CH2)y-CnOOHH尼龙结构式：76（4 4）聚四氟乙烯（塑料王）聚四氟乙烯（塑料王）CF2CF2n结构式结构式:77OHCH2OHOHCH2n结构式结构式:78COOCCH3CH3On结构式结构式:79OCCH3CH3OSOOn结构式结构式:性能：性能：变硬度、高

35、抗冲强度、抗蠕变性好，耐热、耐寒、耐磨、抗变硬度、高抗冲强度、抗蠕变性好，耐热、耐寒、耐磨、抗氧化性好，尺寸稳定性好。氧化性好，尺寸稳定性好。用途：用途：制造机械、电子、电气制造航空、航天等部门的零部件。制造机械、电子、电气制造航空、航天等部门的零部件。80CH2CHCNCH2CH2CH=CHxyCH2CHz81CH2CH3CCOOCH3nCH2CH3CCOOCH3n82(1)顺丁橡胶顺丁橡胶8384858687CH3Si OCH3n88899091OCCOCH2CH2OO92939495nH2N (CH2)6NH2+n HOOC-(CH2)4-COOHNN(CH2)6C-(CH2)4-Cn+nH2OOOHH己二胺己二酸尼龙969798n在一般情况下，它的分子结构，排列得整齐在一般情况下，它的分子结构，排列得整齐有序，非常透明。有序，非常透明。n可是，加上可是，加上直流电场直流电场之后，分子那整齐的队之后，分子那整齐的队伍被外加的电场扰乱了，使透射光或反射光伍被外加的电场扰乱了，使透射光或反射光的强度和方向发生变化，液晶变得不透明了，的强度和方向发生变化，液晶变得不透明了，这叫这叫“”。