【知识精讲】23广工材料与化工专业考研知识——835材料 ...

天蝎孤星等

01
扩散定律
1 菲克第一定律（扩散第一定律）
(1)第一定律描述:单位时间内通过垂直于扩散方向的某一单位面积截面的扩散物质流量
(扩散通量 J)与浓度梯度成正比。适用条件:稳态扩散

2菲克第二定律（扩散第二定律）：适用于各处浓度随时间而变的非稳态扩散

02
原子间的键合
金属键；离子键、主价健；共价健
物理健：次价键
氢健：介于化学健和范德华力之间

1.金属键(金属键)典型全属原子结构:最外层电子数很少，即价电子极易挣脱原子核之束缚而成为自由电子，形成电子云。
金属中自由电子与金属正离子之间构成键合称为金属键
特点:电子共有化，既无饱和性又无方向性，形成低能量密堆结构性质:良好导电、导热性能，延展性好

2.离子键(lonic tondingl
多数盐类、碱类和金属氧化物
实质:
金属原子带正电的正离子
非金属原子带负电的负离子
存在静电引力，离于键
特点:以离子而不是以原子为结合单元，要求正负离子相间排列，且无方向性,无饱和性
性质:熔点和硬度均较高，良好电绝缘体

3.共价键
亚金属(C、Si、 Sn、Ge），聚合物和无机非金属材料
实质:由二个或多个电负性差不大的原子间通过共用电子对而成
极性键:共用电子对偏于某成键原子
非极性键:位于两成键原子中间
特点:饱和性，配位数较小，方向性(s电子除外)
性质:熔点高、质硬脆、导电能力差

4.范德华力
近邻原子相互作用→电荷位移→偶极子→范德华力
包括:静电力、诱导力和色散力
属物理键，系次价键，不如化学键强大，但能很大程度改变材料性质

5.、氢键
极性分子键    存在于HF、H,0、 NH中，在高分子中占重要地位，氢原子中唯一的电子被其它原子所共有(共价键结合)，裸露原子核将与近邻分子的负端相互吸引--氢桥
介于化学键与物理键之间，具有饱和性

03
高分子链
高分子结构：链结构和聚集态结构
单体一聚合反应：
加聚反应：添加引发剂通过共价键将单分子聚合
缩聚反应：化学反应，释放出副产品
链结构：
近程结构:一次结构属于化学结构
远程结构:二次结构分子量、形态、链的柔顺性、构象
高分子链结构单元的键合方式

1.均聚物结构单元键接顺序
单烯类单体中：除乙烯分子是完全对称的，其结构单元在分子链中的键接方法只有一种外，其它单体因有不对称取代，故有三种不同的键接方式

2.共聚物的序列结构
按结构单元在分子链内排列方式的不同分为：
无规共聚物
交替共聚物
嵌段共聚物
接枝共聚物

3高分子链的结构
线性高分子：加热后变软，甚至流动，可反复加工一，热塑性
支链高分子：
交联高分子：线性天然橡胶用S交联后变强韧耐磨
体型(立体网状)高分子：不溶于任何溶剂，也不能熔融，一旦受热固化便不能改变形状，热固性

4高分子链的构型
链的构型系指分子中原子在空间的几何排列，稳定的，欲改变之须通过化学键断裂才行
旋光异构体：由烯烴单体合成的高聚物，在其结构单元中有一不对称C原子，故存在两种旋光异构单元，有三种排列方式
间同立构
全同立构
无规立构
几何异构：双烯类单体定向聚合时，可得到有规立构聚合物。但由于含有双键，且双键不能旋转，从而每一双就可能有：
顺式：两种异构体之分
反式：称为几何异构
对于大分子链而言就有：顺反无序、顺反交替、全顺、全反

5远程结构
1.高分子的大小
高分子的相对分子质量M不是均一的，具有多分散性；平均相对分子质量。
高分子链中重复单元数目称为聚合度，对加工和使用有很大影响。

2.高分子的形状
主链以共价键联结，有一定键长d和键角θ，每个单键都能内旋转，故高分子在空间形态有mn-1( m为每个单键内旋转可取的位置数，n为单键数目)
统计学角度高分子链取伸直构象几率极小，呈卷曲构象几率极大

3.影响高分子链柔性的主要因素
高分子链能改变其构象的性质称为柔性
主链结构的影响:起决定性作用
取代基的影响:取代基的极性，沿分子链排布距离，在主髓，上对称性，体积均有影响
交联的影响:因交联附近的单键内旋转受阻碍，交联度大时，柔性↓

更多考研信息可以关注
公众号：广工考研院
论坛：gdutkaoyan.com