英譯
orientation
概念:高分子鏈在特定的情況下,沿特定方向的擇優平行排列,聚合物呈各向異性特徵。
取向結構
在某些外場作用下,大分子鏈、鏈段或微晶可以沿著外場方向擇優有序排列,稱為取向結構。如:雙軸拉伸和吹塑的薄膜、纖維材料、如擠出的管材等。取向結構對材料的力學、光學、熱性能影響顯著。
取向單元:鏈段,整鏈取向,微晶取向。
高聚物的取向意味著其內部的結構單元(如分子或晶粒等)的空間指向遵循一些擇優的方向,而不是完全隨機的。高聚物在流動和變形時往往會得到一定程度的取向。取向狀況是反映高聚物分子聚集態結構的重要方面。
高聚物取向時,它的性能會呈現各向異性。適當調節取向狀況,可在很大範圍內改變高聚物的性能。一般說,取向時物體在取向方向上的模量和強度會明顯增大。在纖維和薄膜的生產中取向狀況的控制顯得特別重要。通過液晶態加工而獲得高度取向的剛性鏈高分子纖維的模量和強度已能達到鋼絲和玻璃纖維的水平。其他高分子材料或製品中的取向狀況也是影響性能的一種因素。
取向的方法
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取向的表示方法 高聚物中結構單元的一個軸高聚物中結構單元的一個軸(例如分子軸、晶軸或晶面的法線等)的空間取向可用它在固定於高聚物的坐標系裡的兩個角坐標表示(圖中的θ和φ)。對一個剛性的結構單元(例如晶粒),除了知道它的一個軸的空間指向外,還要給出晶粒繞該軸轉動的位置,因而需要第三個角坐標(圖中的ψ)。取向狀況最完全的表示方法是給出取向分布函式,即給出每一取向狀態(用角坐標表示)下的軸或結構單元的數目。目前套用得更普遍的是平均取向。它反映高聚物中結構單元的某一軸向的平均取向程度,平均取向一般採用平均值
(n為偶數)或它們的函式。最常用的是。
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在實際套用中常會遇到一些特殊的取向狀況,這時取向分布函式具有一定的對稱性,最常見的是單軸取向和雙軸取向。在單軸取向
時,物體內有一個特徵的軸向,結構單元的取向相應於該軸有鏇轉對稱性。在雙軸取向時,除相對該兩軸有取向的對稱性外,往往是取向相對該兩軸構成的平面也有對稱性。在討論軸對軸的取向時(例如圖中結構單元的z′軸相對z軸的取向)往往可用下面的取向函式來表示其平均取向:
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平均值的計算是對z′軸的一切可能的取向方向進行的。在討論軸對面的取向時(例如圖中z′相對xz平面的取向)則可用另一取向函式:
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平均是在平面內的整個φ值範圍內進行的。這兩個取向函式在無規取向(即無取向)時為零,而在完全的軸取向和平面取向時則等於1。
取向的測定方法 可以利用取向時各種性能的各向異性來測定物體的取向程度,常用的方法包括X射線衍射、雙折射、聲模量法和二向色性等。