聚合物熔體結晶形態晶體工藝樣品檢測偏光顯微鏡
聚合物熔體結晶形態
當研究烯溶液結晶過程時，我們可以認為每個鏈都各自完整地
接到單晶體上，不與其它的鏈纏結也不與它們競爭，在聚合物濃
溶液和聚合物熔體中，因為其特征是無規線團占有同一空間體積
，前面的描述就不再是真實的了，基本形態單元可能還是折疊的
鏈片晶，但我們預計結晶時鏈與鏈之間的纏結手競爭將產生在形
態上更不完善和更復雜的結構，不完全單分散的結晶濃聚合物體
系都是通過分驢抽外輻射的三維枝狀結構，分叉是結晶多分散體
系的預期的不穩定特性，這種不穩定性是由結晶過程中建立的濃
度梯度引起的，這是因為長鏈具有較高熔點 ，因此在深度過冷
之下優先結晶，樹枝狀晶體確定引起球對稱性，所以在一切熔體
結晶聚合物中，我們預期待由不完善，介明顯的折疊鏈片晶所組
成的球狀多晶區。
所期待的球形多晶區——球晶，容易在實驗上檢測到，因為它
們的尺寸比較大，如果用偏光顯微鏡觀察，它們呈圓形，具有十
字消光圖形，具有按球對稱排列的雙折射單元組成的特征結構，
高聚物鏈都是雙折射的，在大多數情況下，它們沿鏈軸的偏振性
比偏振性大，因此，十字圖形提了這樣一個事實，分子鏈都是按
球晶的球形對稱方式排列的，雙折射研究已經證明，在所有的球
晶中，高聚物鏈都是沿切向排列同，而且，使用斷裂表面或不同
表面復制技術，用電子顯微鏡以球晶進行的詳細研究已揭示出這
樣的事實，即球晶中分子切鏈切向排列是因為它們垂直于向外輻
射的片晶帶軸進行折疊，這些折疊的=鏈帶形成樹枝球晶結構的
基礎，在某些情況下，特別情況中，它們有規律地扭曲，產生“
輻射狀晶帶”具有輻射狀晶帶的球晶以及詳細的球晶顯微結構的
例子。
與單晶體的片晶和棱錐體比較，球晶中除存在拉長的折疊鏈帶
以外，另一個重要的結構差別是球晶之間的分子連接程度高，在
片晶之間的原纖維形式中，有這樣的連接存在的直接證據，這些
連接著的原纖維的長度可達到15000A，直徑可達到30-300A，較
初，認為它們是由相鄰晶結晶時同時涉及的鏈形成的，照此，它
們可以組成一個很長的伸直鏈，原纖維在球晶內部強度和球晶中
間強度這兩方面都起著重要的作用，影響熔體結晶結構力學性能
的另一因素是“排除”較低分子時成分結晶過程，在較低過冷卻
的情況下，這個成分較后被擠到球晶的外面和晶片間的無定形區
域內。
根據形成的條件和施加于它們的后結晶處理工藝的不同，球晶
和詳細的球晶形態在其尺寸大小，尺寸分布范圍，類型以及完善
性和連貫程度等方面都將發生變化，第一類變量的例子上結晶溫
度歷程、壓力、各種添加劑的存在以及施加的流場，第二類的例
子是退火和形變。
