[科普中国]-聚合物球晶

聚合物球晶是指聚合物从熔体或浓溶液中结晶时生成的一种常见的结晶结构。它是以一个晶核为中心沿各径向方向生长而成的，由于各方向上的生长速度相同，因而生长发展成一圆球状的多晶聚集体。

定义聚合物球晶是指聚合物从熔体或浓溶液中结晶时生成的一种常见的结晶结构。它是以一个晶核为中心沿各径向方向生长而成的，由于各方向上的生长速度相同，因而生长发展成一圆球状的多晶聚集体1。

结构球晶的尺寸通常在0.1μm到几毫米的范围之间,与结晶条件有密切关系，当温度接近熔点时球晶可以长得很大，而接近玻璃化转变温度结晶时球晶数目多而尺寸小。球晶具有双折射并呈现出特殊的马尔特(Maltese)黑十字消光图象，因而很容易在偏光显微镜正交偏振片下直接观察到。

优点有时还可以观察到具有一系列同心消光环的球晶。球晶有正负光性之分，当球晶中径向方向的折射率大于切向方向的为正光性球晶；反之，径向方向的折射率小于切向方向的为负光性球晶。球晶的大小将直接影响到聚合物材料的透明性，和力学性能，可以用加成核剂的方法来控制结晶过程，以得到微晶结构，从而改善材料的透明度和力学性能的目的2。

形成在某种介质体系中，过饱和、过冷却状态的出现，并不意味着整个体系的同时结晶。体系内各处首先出现瞬时的微细结晶粒子。这时由于温度或浓度的局部变化，外部撞击，或一些杂质粒子的影响，都会导致体系中出现局部过饱和度、过冷却度较高的区域，使结晶粒子的大小达到临界值以上。这种形成结晶微粒子的作用称之为成核作用。均匀成核是指在一个体系内，各处的成核几宰相等，这要克服相当大的表面能位垒，即需要相当大的过冷却度才能成核。

非均匀成核过程是由于体系中已经存在某种不均匀性，例如悬浮的杂质微粒，容器壁上凹凸不平等，它们都有效地降低了表面能成核时的位垒，优先在这些具有不均匀性的地点形成晶核。因之在过冷却度很小时亦能局部地成核3。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学