高分子X射线学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:胡家璁

出品人:

页数:517

译者:

出版时间:2003-1

价格:68.00元

装帧:精裝本

isbn号码:9787030103574

丛书系列:21世纪科学版化学专著系列

图书标签:

• 高分子材料
• X射线衍射
• 结构分析
• 高分子物理
• 材料科学
• 聚合物表征
• 晶体学
• 粉末衍射
• 宽角X射线散射
• 高分子结构

好的，以下是根据您的要求，为您创作的一份关于《高分子X射线学》的图书简介，这份简介旨在详细介绍该书的内容，同时避免提及该书本身或AI生成等信息，力求内容充实、自然流畅。 --- 《结构决定性能：高分子材料的微观世界探索》 【图书导读：深入理解高分子材料的结构与性能的桥梁】 在现代材料科学的宏伟版图中，高分子材料以其种类繁多、性能可调、应用广泛的特性，占据着不可或缺的地位。从我们日常接触的塑料包装、纤维织物，到尖端的航空航天复合材料、生物医用植入物，高分子的性能无不取决于其内部复杂的微观结构——从分子链的排列方式到微相的尺度分布。如何“看清”这些在纳米尺度上起伏变化的结构，并将其与宏观的力学、热学、电学性能建立起严密的联系，是高分子科学领域的核心挑战。 本书《结构决定性能：高分子材料的微观世界探索》，正是一部致力于为材料科学家、工程师以及高分子专业学生搭建起理解和解析高分子微观结构的坚实桥梁的专著。它并非仅仅停留在对现有现象的描述，而是深入探讨了利用先进的结构表征技术，揭示高分子从溶液到固态、从无定形到晶体等不同状态下的结构演变规律。 第一部分：高分子结构基础与表征的理论基石 本书的开篇部分，首先为读者打下了坚实的理论基础。我们回顾了高分子链的统计力学模型，包括理想链、真实链的概念，以及高分子溶液和熔体中的构象熵和自由体积理论。在此基础上，我们详细介绍了结构表征的基本原理。这包括对材料在不同尺度的敏感性分析——从原子尺度上的电子密度分布到纳米尺度的相分离结构。 特别值得一提的是，本书对散射理论进行了系统而深入的阐述。散射现象是探究无周期性或准周期性结构的最有效手段。我们详细解析了散射强度与结构因子之间的傅里叶变换关系，探讨了散射实验中如何通过改变入射波长和散射角来聚焦于特定的结构信息，例如短程有序、中程关联以及长程周期结构。这为读者理解后续章节中各种实验技术的物理图像奠定了必要的数学和物理基础。 第二部分：从结晶到无定形态的结构解析 高分子材料的宏观性能与其结晶度、晶体形态和无定形区的特性紧密相关。本书的第二部分聚焦于如何利用结构分析手段，精确量化和描述这些关键的微观特征。 高分子结晶学是本篇的重点。我们详细剖析了球晶的形成机制、片晶的折叠动力学，以及不同结晶速率对晶体尺寸、取向和缺陷的影响。通过对拉伸或取向过程中高分子链重排的分析，阐释了取向度与力学性能提升之间的内在联系。本书提供了一套系统的分析框架，用以区分和量化半结晶高分子中结晶区和无定形区的贡献，并探讨了填料或增塑剂对晶体生长和形态的塑化或阻碍效应。 对于高分子无定形区，我们探讨了如何利用玻璃化转变温度（Tg）附近的结构弛豫行为来推断分子链段的自由度和堆积密度。我们引入了区域模型和松散堆积模型，并通过对比不同降温速率下的结构差异，揭示了“冻结”结构的形成过程，这对于理解高分子在低温下的脆性至关重要。 第三部分：多相高分子体系的界面与形貌控制 许多高性能高分子材料，如嵌段共聚物、共混物和复合材料，都是典型的多相体系。其性能往往由相界面、相分离的尺度和形貌（如海岛结构、层状结构）所决定。 本书在这一部分投入了大量的篇幅，系统梳理了相分离的驱动力与动力学，包括热力学上的Flory-Huggins理论在聚合物体系中的修正应用。在实验技术层面，我们重点介绍了如何通过小角散射技术（如小角X射线散射、小角中子散射）来精确测量相区尺寸、界面厚度和相间距。对于具有周期性结构的嵌段共聚物，我们深入探讨了如何利用Bragg衍射峰的位置和相对强度来确定其微相结构（如体心立方、面心立方等）的类型。 此外，我们还讨论了纤维增强复合材料中的界面问题。高分子基体与无机填料（如碳纤维、玻璃纤维）之间的界面粘接强度直接决定了复合材料的整体力学性能。本书阐述了如何通过分析界面附近的分子链段的限制性运动或局部结构异常，来评估界面相互作用的强度。 第四部分：动态过程与原位表征的挑战 高分子材料的结构并非一成不变，它们在加热、拉伸、溶胀或反应过程中会经历复杂的结构重构。理解这些动态过程是实现材料性能调控的关键。 本书的第四部分着眼于原位（In-Situ）表征技术的应用。我们详细介绍了如何将结构分析仪器与反应釜、拉伸机、加热台等设备集成，实现对高分子结构变化的实时监测。例如，在聚合反应中实时监测链增长和支化程度的结构变化；在冲击测试中捕捉断裂前夕微裂纹的萌生和扩展过程中的结构弛豫。 原位研究不仅需要高时间分辨率，还需要对数据进行复杂的动力学建模。书中提供了多组案例分析，展示了如何利用时域或空域的结构变化数据，反推出高分子链的松弛时间谱，从而更深刻地理解高分子材料的粘弹性行为。 结语：迈向功能化材料的设计 《结构决定性能：高分子材料的微观世界探索》旨在提供一个全面的视角，将结构分析技术与高分子物理化学原理相结合。它不仅是技术手册，更是一本思维导引书，引导读者从原子/分子层面出发，理解宏观性能的来源，从而实现对新一代高分子材料——如自修复材料、智能响应材料和高性能结构材料——的理性设计与精确制造。通过掌握这些结构解析的工具和理论，读者将能够在材料科学的研究与工程实践中，构建起从“设计需求”到“微观结构实现”的完整闭环。

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说句老实话，一开始我被这本书略显陈旧的封面设计略微劝退，但一旦沉浸其中，便完全被其内容的深度所折服。《高分子X射线学》给我的感觉是，它不仅仅是在描述“发生了什么”（即衍射图谱的出现），更是在探究“为什么会这样”（即微观结构如何形成）。书中对于高分子链段的运动性与X射线衍射谱宽之间的关系探讨得尤为精妙，它解释了为什么某些高分子在接近熔点时衍射峰会变得异常弥散，这背后是无序性的增强和晶格振动加剧的共同作用。作者用非常具有说服力的语言，将热力学、动力学和衍射物理学熔为一炉。唯一略感遗憾的是，对于使用高能同步辐射光源进行时间分辨实验的最新进展覆盖得稍显保守，但瑕不掩瑜，对于构建扎实的理论框架而言，这本书的地位无可替代。它是一部值得反复研读、并在不同研究阶段都能从中汲取新知的经典之作。

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这本书的排版和图表质量给我留下了深刻的印象。在如此复杂的科学领域，清晰的视觉呈现是保持阅读动力的重要因素。《高分子X射线学》的插图和曲线图几乎无可挑剔，线条锐利，标注清晰，几乎所有关键的衍射图谱都配有高分辨率的灰度图像，这使得辨认那些微小的背散射峰或模糊的环状散射带变得容易许多。我特别欣赏它在讨论“拉伸取向”时的处理方式，书中通过三维坐标系的空间解析，详细展示了如何从二维的极射投影图（Pole Figure）中提取出单轴或多轴的取向函数，并计算出特定的取向参数。对于我们研究纤维和薄膜材料的同行来说，这部分内容简直就是宝典。更难能可贵的是，它没有回避一些新兴的研究热点，比如纳米复合材料中高分子在填料表面的组织结构，通过小角X射线散射（SAXS）与广角X射线衍射（WAXD）的联用分析，展现了跨尺度研究的强大能力。

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对于长期在产业界从事高分子材料质量控制和结构优化的工程师而言，选择一本既有深度又有广度的参考书至关重要。我发现《高分子X射线学》在实用性方面做得非常出色。书中清晰地罗列了不同类型X射线衍射仪（如传统的旋转阳极靶材设备和现代的同步辐射光源）在数据采集上的差异，以及如何根据实验条件来优化曝光时间和扫描范围。特别是关于高分子结晶度的定量分析部分，作者对比了多种计算方法——包括面积法、半高宽法以及峰值积分法——并列举了它们各自的适用范围和局限性。这对于我们优化生产工艺参数，比如控制结晶温度以达到特定的机械强度目标时，提供了非常直接的指导依据。我甚至在书中找到了一个关于高分子共混物在动态结晶过程中，不同组分结晶行为的X射线实时监测案例分析，这对于理解相分离动力学非常有启发性。它不仅停留在理论层面，而是真正地将“光”与“材料性能”紧密地联系在了一起。

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我是在一个偶然的机会下接触到这本《高分子X射线学》的，当时我正在为一项关于生物可降解高分子材料的形态学研究寻找可靠的参考资料。坦白说，最初我对它的期望并不高，总觉得这类专注于单一表征技术的书籍难免会显得过于专业化和枯燥。然而，阅读体验出乎意料地好。作者的叙述风格带着一种老派学者的严谨与耐心，他们似乎深知初学者在面对傅里叶变换、倒易空间等概念时的困惑。书中花费了大量篇幅来解释如何通过改变X射线入射角度（掠射角技术，GRASP）来分辨表面和体相的结构差异，这一点在功能性薄膜的研究中显得尤为关键。更让我惊喜的是，书中对于“准晶”结构在某些特殊高分子体系中的观测与辨识也进行了探讨，这拓宽了我对高分子有序性的认知边界。虽然有些章节涉及的数学推导确实需要反复研读才能完全消化，但每一次攻克难关后的豁然开朗感，都让我觉得物有所值。这不只是一本工具书，更像是一份详尽的实验指南和思维导图的结合体。

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这本《高分子X射线学》的封面设计得着实有些朴实，但一翻开内页，那种厚重的学术气息便扑面而来。我一直对材料科学领域中的结构表征技术抱有浓厚的兴趣，尤其是涉及晶体学和无定形结构分析的部分。这本书的行文逻辑非常严谨，它并没有直接跳到复杂的公式推导，而是从X射线散射的基本物理原理讲起，循序渐进地介绍了如何将这些基础知识应用于高分子材料这一特定体系。尤其让我印象深刻的是它对衍射峰形分析的细致阐述，不仅讲解了如何利用峰的半高宽来估算晶粒尺寸（谢勒公式），还深入探讨了在实际测量中，由于仪器函数和样品形貌带来的误差修正方法。书中大量的实例图谱，包括但不限于聚乙烯、聚丙烯等常见高分子的拉伸、退火后的衍射图，配以详尽的文字解读，使得那些抽象的理论概念变得触手可及。对于初入高分子物理研究领域的学生来说，这无疑是一本极佳的入门砖，它为你打下了坚实的理论基础，让你明白每一个衍射峰背后所蕴含的微观信息，而不是简单地停留在“能跑出一个图谱”的层面。可以说，它教会的不仅仅是“如何测量”，更是“如何解读”。

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