高分子物理实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:冯开才

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2004-8-1

价格:20.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502556679

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《高分子材料的结构与性能》 一、 概述 本书旨在深入探讨高分子材料的微观结构如何决定其宏观性能，为高分子科学和工程领域的学习者提供一个全面而深入的视角。我们关注的重点并非实验操作本身，而是通过理解材料的分子排列、链段运动、聚集态结构以及不同结构单元的组合方式，来揭示其力学、热学、光学、电学等一系列性能的根源。本书将带领读者穿越错综复杂的分子世界，揭示高分子材料多姿多彩的性能背后隐藏的科学原理，为新材料的设计与应用奠定坚实的理论基础。 二、 内容概要 本书共分为六大部分，层层递进，构建起高分子结构与性能之间严谨的逻辑关系。 第一部分：高分子链的结构单元与分子链构象 高分子单体与重复单元： 详细阐述了构成高分子链的基本单元——单体，以及高分子聚合后形成的重复单元。我们将介绍不同类型单体的化学结构，如烯烃类、官能团类、缩合类等，并分析这些结构如何影响高分子链的极性、柔顺性以及与外界的相互作用。 高分子链的构象： 深入剖析高分子链在空间中的各种可能形态，包括链的自由旋转、限制旋转以及受空间位阻影响产生的扭转。我们将介绍高分子链的无规线团、螺旋构象、全伸构象等，并探讨影响构象的因素，如温度、溶剂、链间作用力等。通过对自由体积理论、玻璃化转变温度的分析，读者将理解链段运动在宏观性能中的作用。 分子量及其分布： 详细介绍分子量在表征高分子材料中的重要性，包括数均分子量、重均分子量、黏均分子量等概念，以及它们对高分子材料加工性能、力学性能和老化性能的影响。本书将涉及各种表征分子量分布的方法，并说明为何分子量分布的宽窄对材料的性能至关重要。 第二部分：高分子聚集态结构 非晶态高分子： 探讨非晶态高分子内部的微观结构，如链的缠结、自由体积的存在以及链段的运动方式。我们将介绍自由体积理论，并分析温度和压力对自由体积的影响。非晶态高分子材料的玻璃化转变现象及其对材料性能的影响将是本部分的重点。 半晶态高分子： 深入解析半晶态高分子中晶区与非晶区的形成、结构以及它们之间的相互关系。本部分将重点介绍球晶的形成过程、生长机制以及取向对晶区结构的影响。读者将了解不同结晶度对高分子材料力学性能、透明度和热稳定性的显著影响。 高分子共混物与复合材料的微观结构： 探讨不同高分子材料混合后形成的相分离结构、界面形貌以及填料在聚合物基体中的分布状态。我们将分析相容性、界面粘结性对共混物和复合材料性能的决定性作用，并介绍纳米填料等新型材料在提高高分子材料性能方面的潜力。 第三部分：高分子材料的力学性能 弹性与塑性： 详细阐述高分子材料在受力作用下表现出的弹性变形和塑性变形的微观机制。我们将从链的伸长、链的滑移、晶区的变形以及非晶区链段的取向等角度，深入剖析应力-应变曲线的各个阶段。 断裂与韧性： 探讨高分子材料断裂的微观过程，包括裂纹的萌生、扩展与失稳。我们将介绍断裂韧性、应力集中等概念，并分析影响材料韧性的因素，如分子量、结晶度、交联度和填料等。 蠕变与应力松弛： 深入研究高分子材料在恒定应力或应变作用下的时效行为。我们将阐述蠕变和应力松弛的微观机制，并介绍这些现象对材料长期服役性能的影响，例如在高载荷下的变形或应力衰减。 疲劳性能： 分析高分子材料在循环应力作用下的疲劳损伤机理，包括微裂纹的形成与扩展。我们将讨论影响材料疲劳寿命的因素，并介绍疲劳性能的测试方法与评价指标。 第四部分：高分子材料的热性能 玻璃化转变与熔点： 详细解释玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的物理意义，以及它们如何影响高分子材料的形态、力学性能和加工性能。我们将介绍影响Tg和Tm的因素，如分子结构、分子量、结晶度和增塑剂等。 热稳定性： 探讨高分子材料在加热过程中的降解机理，包括热氧化降解、热解等。我们将介绍提高高分子材料热稳定性的方法，如添加抗氧剂、阻燃剂等。 热膨胀与比热容： 分析高分子材料的热膨胀系数和比热容的微观来源，以及它们如何影响材料的尺寸稳定性、导热性等性能。 第五部分：高分子材料的光学与电学性能 光学性能： 讨论高分子材料的透明性、折射率、光散射等光学性质。我们将分析高分子链的极性、聚集态结构以及填料对光学性能的影响，并介绍如何通过分子设计和结构调控来获得特定光学性能的材料。 电学性能： 阐述高分子材料的介电性能、导电性能和绝缘性能。我们将从电荷载流子、极化机制等方面，解释高分子材料的电学行为，并介绍通过掺杂、共混等手段制备功能性高分子材料的方法。 第六部分：高分子材料的结构-性能关系与设计 构效关系总结： 对前五部分内容进行系统性总结，强调分子结构、聚集态结构与宏观性能之间的内在联系。通过大量的实例分析，帮助读者建立起一套完整的“结构-性能”认知框架。 高性能高分子材料的设计原则： 基于构效关系，引导读者学习如何根据应用需求，有目的地设计具有特定性能的高分子材料。我们将讨论如何通过改变单体组成、共聚、接枝、嵌段共聚、分子量控制、形貌调控等策略，来优化材料的综合性能。 新型高分子材料的展望： 展望了生物可降解高分子、智能高分子、导电高分子、液晶高分子等前沿领域的发展趋势，并探讨了结构控制在实现这些新型材料功能中的关键作用。 三、 目标读者 本书适合高等院校化学、化工、材料科学、物理等专业本科生、研究生，以及从事高分子材料研发、生产和应用的相关科研人员和工程师阅读。 四、 本书特色 理论深度与广度兼备： 深入浅出地解析高分子科学中的核心概念，涵盖了结构与性能分析的方方面面。 逻辑清晰，循序渐进： 从微观的分子结构到宏观的材料性能，层层递进，构建完整的知识体系。 注重原理，启发思考： 强调对科学原理的深刻理解，而非对实验技术的简单罗列，鼓励读者主动思考和探索。 理论联系实际： 通过丰富的实例分析，展示结构与性能之间的实际关联，为材料设计与应用提供指导。 通过阅读本书，您将能够深刻理解高分子材料的内在规律，为解决实际工程问题提供理论支撑，并为开发新一代高性能高分子材料奠定坚实基础。

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对于一个即将步入工作岗位的工程师来说，理论知识固然重要，但能不能快速上手操作并解决实际生产中遇到的材料性能问题，才是衡量能力的关键。我把《高分子物理实验》当作一本进阶的“实战手册”来使用的。它涵盖的测试技术非常全面，从宏观的拉伸、压缩测试到微观的原子力显微镜（AFM）表征都有涉及。我特别欣赏它在“性能关联”上的论述。比如，它不会孤立地讨论拉伸强度，而是会结合分子量分布、交联密度等微观结构参数，来解释为什么某些批次的产品强度会下降。这种多尺度、多维度的分析视角，极大地拓宽了我对高分子材料行为的理解。书中还穿插了一些案例研究，这些案例都是基于真实的工业问题，比如如何通过调整高分子薄膜的结晶条件来优化其阻隔性能，或者如何通过热分析来预测塑料部件的长期使用寿命。这些实例的引入，让原本枯燥的实验方法立刻变得“活”了起来，它不再是冰冷的仪器操作，而是解决现实世界工程难题的有力工具。

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这部《高分子物理实验》的教材，说实话，我刚拿到手的时候心里是有些犯怵的。我本身对物理实验这块就不是特别在行，感觉理论知识就已经够绕了，再配上“高分子”这个听起来就很高深的限定词，真有点望而生畏。不过，当我翻开第一章的时候，这种感觉就慢慢消散了。作者的叙述方式很接地气，不像很多实验指导书那样干巴巴地堆砌公式和步骤。它更像是一位经验丰富的老师，耐心地在你耳边讲解每一个实验背后的原理。比如，在介绍粘度测定时，它不仅仅是告诉你怎么操作粘度计，而是深入探讨了分子链的缠结、流体力学对聚合物溶液的影响，甚至还联系到了实际应用中涂料的流变性。这种理论与实践紧密结合的写法，极大地降低了我的畏难情绪。尤其是一些关键的实验步骤，配图非常清晰，甚至连仪器的细微调整都有详细说明，这对于初学者来说简直是福音。我印象最深的是关于动态机械分析（DMA）的那一章，内容量很大，但作者巧妙地通过分层讲解，从基础的测试原理到复杂的多模态分析，逐步引导读者深入。这本书的价值就在于，它不仅仅是教会你“怎么做实验”，更重要的是让你理解“为什么这么做”以及“数据意味着什么”。这种深刻的理解，才是真正的实验能力。

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这本书的排版和整体设计风格，可以说是相当的现代和实用主义。作为一名侧重于材料表征的科研工作者，我非常看重实验手册的实用性。翻阅《高分子物理实验》，我立刻注意到了它对标准操作程序（SOP）的细致规范。很多时候，实验的成败就在于一些微小的操作差异。这本书在这方面做得非常到位，它用表格和流程图的形式，将复杂的实验步骤分解得一目了然。例如，在进行X射线衍射（XRD）分析高分子晶体结构时，书中不仅详细说明了样品制备的厚度和均匀度要求，还特别指出了不同掠射角对衍射峰强度的影响，提醒读者在数据采集时需要注意的陷阱。此外，书中还包含了大量的“故障排除”部分，这对于经常需要独立解决实验中突发问题的我们来说，简直是救命稻草。它预设了实验中可能出现的各种异常现象——比如图谱出现基线漂移、测试曲线抖动等——并提供了针对性的检查清单和解决方案。这种前瞻性的设计，极大地提高了实验的成功率和效率，体现了编者对实际实验环境的深刻理解。

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这本书在理论深度和广度上的平衡做得非常巧妙，它没有因为追求“实验”的实用性而牺牲基础物理的严谨性，也没有因为强调理论深度而让实验操作变得晦涩难懂。我个人认为，这本书最大的亮点在于它对“物理图像”的构建引导。例如，在讲解高分子溶液的表征时，它不仅介绍了光散射法测定分子量，还用非常形象的比喻解释了Zimm图的斜率代表的构象信息。这种将抽象的数学模型与可视化的分子聚集状态联系起来的教学方式，对于培养学生的物理直觉至关重要。此外，书中对新技术的引入也保持了敏锐的洞察力，例如对原位聚合反应的监测技术、高分子/纳米复合材料的界面表征方法都有所涉猎。这表明编者团队紧跟学科前沿，确保了教材内容的先进性。总而言之，《高分子物理实验》不仅仅是一本合格的实验指导书，更是一本能够引导读者建立起扎实、系统的高分子物理思维体系的优秀参考书，对于任何想在高分子领域深耕的人来说，都是一本不可多得的宝藏。

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我是一名研究生，手里正好跟着导师做关于高分子结晶度的研究。坦白说，市面上关于高分子物理的书汗牛充栋，但真正能把实验操作和结果分析讲得透彻的，实在不多。我拿到《高分子物理实验》后，简直如获至宝，尤其是它对一些经典实验的拓展性解读。例如，我们课题组常用的差示扫描量热法（DSC）部分，这本书没有停留在简单的熔点和玻璃化转变温度的测定上，而是详细剖析了如何通过控制升降温速率、停留时间等参数来校准仪器响应，并深入探讨了热历史对结晶动力学的影响。这些细节对于我们进行精确的科学研究至关重要。更让我赞赏的是，书中对数据处理和误差分析的重视程度。它不仅提供了标准的计算公式，还引入了现代统计学的方法来评估实验结果的可信度，这一点在很多老旧的实验手册中是缺失的。阅读这本书的过程，更像是在进行一次高级的实验设计思维训练，它教会我如何构建一个严谨、可重复的科学流程，而不是简单地遵循步骤，得到一个数字。这种对科学严谨性的培养，是任何一本只重操作的书籍所无法比拟的。

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