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中间相小球体

冶金工程名词

中间相小球体（mesophase spherule）是指比较纯净的煤沥青或石油沥青，是由平均分子量为100-600的多种芳烃组成的混合物，当加热到350℃以上时，经过脱氢、缩聚等反应，逐步形成分子量大而且稳定的多环芳烃化合物。这类平面大分子聚集到足够数量后便开始形成向列液晶。由于表面张力的作用，液晶首先聚集成球状，称为中间相小球体。

组成
组成小球体物质的黏度比其周围沥青母液的黏度高得多。小球浮悬在沥青母液中。随着时间的延续或温度的增高，小球体铸件长大。小球具有光学异向性，在偏光下能在黑色沥青的背景下呈现绚丽的色彩。
复球
小球与小球接触，形成一个新的更大的小球，称为复球（图1）。复球与复球相遇会形成更大的复球，直至小球长大到其表面张力不足以维持其球形状态时，球体破裂解体。解体后的中间相，对小球而言称为大块中间相。沥青中大块中间相的体积超过沥青母体时，这种沥青就称为中间相沥青。进一步加热沥青中间相会转变半焦。这是沥青液相炭化的过程。从沥青到半焦要经历液晶状态，所以称这一物相为中间相。中间相一般不被喹啉之类的容积所溶解，可用喹啉不溶物或苯不溶物的量来表征中间相的多少。沥青炭化初期光学异向性小球体于1964年为布鲁克和泰勒所发现，并于次年弄清了小球体的内部构造和层面取向。
结构
小球体直径，小的不到1μm，大的可达500μm左右。球体虽小，但其形态类似于地球仪，其两级像地球仪的南极和北极，两极之间的连线称为球轴，球轴的垂直平分面称为小球的赤道平面，赤道平面与小球表面的交线则称为赤道。包含球轴的平面与小球的截面称为子午面，子午面与球面的交线称为子午线。小球的内部由许多缩聚芳香扁平大分子堆砌而成，各片层大体沿赤道平面取向排列。片层的边缘即片层与球面的交会处，片层垂直于球面。球轴是小球的光轴。
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