[科普中國]-中間相小球體

中間相小球體（mesophase spherule）是指比較純凈的煤瀝青或石油瀝青，是由平均分子量為100-600的多種芳烴組成的混合物，當(dāng)加熱到350℃以上時(shí)，經(jīng)過脫氫、縮聚等反應(yīng)，逐步形成分子量大而且穩(wěn)定的多環(huán)芳烴化合物。這類平面大分子聚集到足夠數(shù)量后便開始形成向列液晶。由于表面張力的作用，液晶首先聚集成球狀，稱為中間相小球體。

簡介中間相小球體（mesophase spherule）是指比較純凈的煤瀝青或石油瀝青，是由平均分子量為100-600的多種芳烴組成的混合物，當(dāng)加熱到350℃以上時(shí)，經(jīng)過脫氫、縮聚等反應(yīng)，逐步形成分子量大而且穩(wěn)定的多環(huán)芳烴化合物。這類平面大分子聚集到足夠數(shù)量后便開始形成向列液晶。由于表面張力的作用，液晶首先聚集成球狀，稱為中間相小球體1。

組成組成小球體物質(zhì)的黏度比其周圍瀝青母液的黏度高得多。小球浮懸在瀝青母液中。隨著時(shí)間的延續(xù)或溫度的增高，小球體鑄件長大。小球具有光學(xué)異向性，在偏光下能在黑色瀝青的背景下呈現(xiàn)絢麗的色彩2。

復(fù)球小球與小球接觸，形成一個(gè)新的更大的小球，稱為復(fù)球（圖1）。復(fù)球與復(fù)球相遇會(huì)形成更大的復(fù)球，直至小球長大到其表面張力不足以維持其球形狀態(tài)時(shí)，球體破裂解體。解體后的中間相，對小球而言稱為大塊中間相。瀝青中大塊中間相的體積超過瀝青母體時(shí)，這種瀝青就稱為中間相瀝青。進(jìn)一步加熱瀝青中間相會(huì)轉(zhuǎn)變半焦。這是瀝青液相炭化的過程。從瀝青到半焦要經(jīng)歷液晶狀態(tài)，所以稱這一物相為中間相。中間相一般不被喹啉之類的容積所溶解，可用喹啉不溶物或苯不溶物的量來表征中間相的多少。瀝青炭化初期光學(xué)異向性小球體于1964年為布魯克和泰勒所發(fā)現(xiàn)，并于次年弄清了小球體的內(nèi)部構(gòu)造和層面取向2。

結(jié)構(gòu)小球體直徑，小的不到1μm，大的可達(dá)500μm左右。球體雖小，但其形態(tài)類似于地球儀，其兩級像地球儀的南極和北極，兩極之間的連線稱為球軸，球軸的垂直平分面稱為小球的赤道平面，赤道平面與小球表面的交線則稱為赤道。包含球軸的平面與小球的截面稱為子午面，子午面與球面的交線稱為子午線。小球的內(nèi)部由許多縮聚芳香扁平大分子堆砌而成，各片層大體沿赤道平面取向排列。片層的邊緣即片層與球面的交會(huì)處，片層垂直于球面。球軸是小球的光軸3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)