Page 65 - 世界学

第二章 宏观世界学 049

沥青和高分子塑料等。
近年来研究得很多，而且应用已经非常广泛的高分子（即同一个分子中有很多

的原子），固体材料（如聚乙烯、尼龙、有机玻璃等）的晶态和非晶态呈现更为复
杂的情况。这些材料的每个分子都是由很多的分子连成的长链，由他们组成的固体，

其非晶态常常是杂乱地扭绕在仪器的乱线团。经过某些特别的处理，这些长链也能
排列整齐，形成缨状微束，而形成晶体。有时，长链也会按一定规则折叠起来形成

大块片状的高分子晶体。在自然界中，绝大多数固体都是晶体。整个岩石矿物界（除
少数例外）、金属、大多数无机化合物和有机化合物（包括上述高分子化合物）都

是晶体。
根据物质内部结构的不同把物质的固态分为以下几类：
（1）晶体固体

晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。它拥有整齐规则的几
何外形，即晶体的自限性。并拥有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变。

（2）非晶状固体
非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但

不具有长程有序。如玻璃。外形为无规则形状的固体。非晶体没有固定的熔化温度，
其固态和液态之间的状态被称为“熔融”状态。

（3）固态准晶体
由大量结晶体（crystals）或（grains）聚集而成，结晶体或晶粒本身有规则结构，
但它们聚集成多晶固体时的排列方式是无规则的。通过其组成部分之间的相互作用，

固体的特性可以与组成它的粒子的特性有很大的区别。
（4）非晶态——特殊的固态

非晶态物体拥有像液体一样的不规则结构，但由于分子间的运动相对不自由，
因此通常纳入固体的类别。常见例子有玻璃、聚苯乙烯、合成橡胶或其他聚合物。

很多无定形体当加热至玻璃转化温度时便会软化成液体。此时，分子是自由流动的。
无定形体不存在长距离的整齐排列，但是在有限范围内，氧原子（O）以正四面体

的排列包围硅（Si）原子。部分液体属于非牛顿流体，黏度的大小受作用力和剪应
力所影响。因此在某一个流动情况之下便变成无定形体。
非晶态也叫无定形或玻璃态，是一大类刚性固体。利用很高的冷却速率，将传