高分子分析手册

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出版者:中国石化出版社
作者:董炎明
出品人:
页数:624
译者:
出版时间:2004-3
价格:85.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787801644428
丛书系列:
图书标签:
  • 高分子
  • 分析
  • 材料科学
  • 化学
  • 聚合物
  • 表征
  • 测试
  • 仪器
  • 手册
  • 应用
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具体描述

本书分两篇。第一篇为高分子的化学分析,包括高分子组成的定性鉴别和定量分析,不仅有很具体的实验方法,还提供了大量的数据,便于读者实际应用。第二篇为高分子的仪器分析,涉及的分析方法达四五十种,重点介绍了每一种现代分析方法在高分子组成及结构分析中的使用范围、样品制备技术、谱图解析、应用实例等实用性内容。本书的主要特色是将众多的化学分析方法与仪器分析方法,组成分析与结构分析有机地结合在一起,并提出了独特的适用于高分子材料剖析的十一类高聚物的分类方法。本书所涉及的高分子材料范围很广,覆盖了塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂等应用高分子的主要品种,并注意了有关添加剂的分析。

好的,这里为您构思了一份《高分子分析手册》以外的图书简介,旨在详细介绍一本涵盖材料科学、化学工程、物理学等多个交叉领域的综合性著作。 --- 《跨尺度材料结构与性能调控:从原子到宏观的理论与实验》 图书简介 一、 概述:理解材料世界的内在逻辑 在当今先进制造、能源转型、生物医学等前沿领域,材料的性能已成为决定技术瓶颈的关键因素。传统的材料学研究往往侧重于宏观尺度的性能测试或微观尺度的基础理论,而忽略了两者之间至关重要的“跨尺度”联系。本书《跨尺度材料结构与性能调控:从原子到宏观的理论与实验》正是一部立足于这一核心挑战的综合性专著。它系统梳理了从原子/分子层面上的电子结构、缺陷演化,到介观尺度的微纳结构调控,直至宏观力学、热学、电学性能之间的内在传导机制,旨在为读者构建一个完整、连贯的材料结构-性能-应用认知框架。 本书不仅适用于高分子科学、金属材料、陶瓷材料等传统领域的研究人员,更对致力于新型功能材料设计与开发的工程师、物理学家和化学家具有极高的参考价值。它打破了学科壁垒,将量子力学计算、分子动力学模拟、先进表征技术与工程应用需求紧密结合,提供了一套解决复杂材料问题的工具箱。 二、 核心内容深度解析 本书结构严谨,共分为六大部分,近三十个章节,内容详实,兼具理论深度与实践指导性。 第一部分:跨尺度研究的理论基石与计算方法 本部分奠定了跨尺度分析的理论基础。首先,深入探讨了材料性能的微观起源,包括晶格振动、电子态密度、缺陷热力学等。随后,详细介绍了当前主流的计算材料学方法: 1. 密度泛函理论(DFT)的应用与限制: 侧重于如何精确预测单相材料的电子结构、键合特性和反应势垒,并探讨了如何利用高通量计算快速筛选潜在的候选材料。 2. 介观尺度的分子动力学(MD)模拟: 重点解析了构建精确力场(如嵌入式原子法、机器学习势能面)的关键步骤,以及如何利用MD模拟揭示弛豫过程、相变动力学和界面相互作用。 3. 多尺度建模范式: 阐述了如何有效地连接不同尺度模型,例如,利用粗粒化分子动力学(CGMD)桥接微观与介观尺度,以及如何将微观应力场输入到有限元分析(FEA)中以预测宏观塑性行为。 第二部分:结构表征技术的演进与集成 现代材料科学的发展离不开先进的表征手段。本部分聚焦于那些能够提供多尺度、多维度信息的关键技术: 1. 高分辨率电镜(HRTEM/STEM)的定量分析: 不仅介绍成像原理,更侧重于如何通过谱学成像(EELS/EDS)解析原子尺度的化学态和价态分布,以及如何利用像差校正技术精确测量晶格畸变。 2. 同步辐射与中子散射技术: 阐述了如何利用这些高穿透性技术,实现对材料在原位(In-situ)或非原位(Operando)条件下的动态结构演变监测,例如,电池充放电循环中的相界面重构。 3. 非晶与软物质的散射技术(SAXS/WAXS): 详细讲解了小角/宽角X射线散射如何揭示纳米颗粒的尺寸分布、孔隙率、长程有序性以及高分子链的缠结状态。 第三部分:界面与缺陷工程:性能调控的核心 材料的实际性能往往由其内部的缺陷和界面所主导。本部分深入剖析了如何通过控制这些结构特征来实现性能的定向优化: 1. 晶界工程与晶界扩散: 讨论了晶界能、晶界能垒对材料宏观力学性能(如蠕变、断裂韧性)的影响,以及如何通过“晶界选择性溶解”等技术优化材料的抗腐蚀性能。 2. 位错动力学与加工硬化: 结合MD模拟和透射电镜观测,系统分析了位错的产生、迁移、交互作用及其在不同温度和应变率下的演化规律,为强韧化机理提供了新的视角。 3. 复杂界面热力学: 聚焦于异质结构(如金属/陶瓷复合材料、半导体异质结)中的界面能、应力匹配和缺陷堆积问题,以及这些因素如何影响热电子效应和光电转换效率。 第四部分:面向特定功能的材料设计实例 为增强理论指导的实践性,本书提供了多个前沿领域的案例研究,展示了跨尺度调控的实际应用: 1. 高性能结构陶瓷的韧化策略: 探讨了利用纤维增韧、相变增韧和微裂纹偏转机制,如何将脆性材料的断裂韧性提高一个数量级。 2. 能源存储材料的界面稳定性: 详细分析了锂离子电池电极材料中固体电解质界面(SEI)的形成机理、离子传输通道的构建,以及如何通过表面包覆技术抑制副反应。 3. 智能响应材料的构效关系: 以形状记忆合金或光响应聚合物为例,阐明了宏观形变或响应信号是如何由特定的相变温度、晶格畸变或分子构象变化所驱动的。 第五部分:先进制造技术中的材料行为 本书将视角拓展到增材制造(3D打印)等新兴制造工艺,探讨了快速成形过程中材料的特殊行为: 1. 熔池动力学与凝固组织: 分析了激光熔化过程中极高的冷却速率对材料微观组织(如枝晶尺寸、柱状晶发育)的影响,及其对最终部件疲劳性能的耦合作用。 2. 残余应力与形变: 探讨了不同热路径导致的温度梯度和冷却速率差异如何导致不可避免的残余应力,并介绍了通过后处理(如热等静压)进行应力消除的理论模型。 第六部分:展望未来:材料设计的智能化 在总结部分,本书展望了材料科学的未来发展方向,特别是人工智能(AI)和机器学习(ML)在加速材料发现和性能预测中的作用。探讨了如何利用贝叶斯优化、高斯过程回归等方法,将实验数据和计算结果融入迭代设计循环,实现“数据驱动的材料创新”。 三、 学术特色与价值 《跨尺度材料结构与性能调控》的显著特色在于其理论的系统性、方法的集成性与应用的广泛性。它不再将材料的结构视为孤立的层级,而是将原子、晶体、微纳结构、宏观性能视为一个连续的、相互作用的系统。本书不仅教授读者“如何做实验”或“如何进行模拟”,更重要的是阐明了“为什么”某种结构会导致某种性能,从而培养读者进行理性设计和故障分析的能力。 对于希望在材料科学研究领域深耕的学者和工程师而言,本书是理解现代材料学前沿动态,掌握先进分析工具,并最终实现高性能材料“按需定制”的必备参考书。 ---

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作为一名在聚合物合成领域深耕多年的研究者,我一直追求能够更精确地控制聚合反应过程,并对生成的高分子产物有更全面的了解。《高分子分析手册》中的内容,尤其是关于聚合反应动力学分析和产物结构表征的章节,让我受益匪浅。手册详细介绍了诸如气相色谱(GC)、液相色谱(LC)在监测单体转化率、副产物生成以及聚合物分子量随时间变化等方面的应用。这些信息对于我理解和优化聚合反应条件,如反应温度、催化剂用量、反应时间等,提供了至关重要的实验数据支撑。更令我欣喜的是,手册中关于核磁共振(NMR)谱图解析的详尽说明,特别是对不同官能团、立体规整度、链段排列等微观结构信息的解读,让我能够更自信地解析我合成的高分子产物。以往我可能仅仅依靠GPC来判断分子量分布,但NMR能够提供更丰富的结构信息,帮助我确认产物的分子量、共聚单体的含量与序列、以及可能存在的侧反应等。手册中关于凝胶渗透色谱(GPC)与多角度激光散射(MALS)联用技术在精确测定重均分子量、Zeta电位等方面的介绍,也为我评估高分子在溶液中的分散状态和稳定性提供了新的工具。总而言之,这本手册是我在追求更高精度、更深入理解高分子合成反应过程中的一位不可或缺的“参谋”。

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我一直对高分子材料的功能化和智能化研究充满热情,而《高分子分析手册》中关于响应性高分子和智能材料的分析章节,无疑是我的“理想读物”。手册详细阐述了如何通过各种分析手段来表征高分子材料对外界刺激(如温度、pH、光、电场等)的响应行为。例如,对于形状记忆聚合物,手册中关于动态扫描量热法(DSC)和力学测试在研究其形状记忆效应和恢复过程的指导,帮助我更准确地评估材料的性能。我曾遇到一个挑战,是如何量化一个pH响应性高分子水凝胶的溶胀比和药物释放速率。手册中提供的关于重力称量法、体积测量法以及高效液相色谱(HPLC)用于药物定量分析的详细步骤,让我能够系统地研究该水凝胶的溶胀动力学和药物释放曲线。更令我印象深刻的是,手册中关于电致伸缩聚合物和光致变色聚合物的表征方法,这些先进材料的分析技术,拓展了我对智能高分子材料性能的认知,也为我未来的研究方向提供了更多可能性。这本书让我明白,要实现高分子材料的“智能”功能,精确的分析是基础,而手册恰恰提供了实现这一目标的“钥匙”。

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作为一名在高分子材料改性领域工作的技术人员,我时常需要评估不同添加剂(如增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂、颜料等)对高分子基材性能的影响。《高分子分析手册》中的内容,特别是关于添加剂的识别、定量以及其对材料性能影响的分析,为我提供了宝贵的参考。手册中关于色谱技术(GC、LC)在分离和定量分析各种有机添加剂方面的应用,以及红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)在识别添加剂官能团和结构方面的能力,都为我提供了强大的分析工具。我曾经遇到一个问题,需要确定某高分子材料中使用的阻燃剂的种类和含量,以评估其环保性和安全性。通过参考手册中关于热失重分析(TGA)和红外光谱联用进行阻燃剂分析的章节,我能够系统地进行实验,并最终确定了材料中使用的卤系阻燃剂的类型和浓度。手册中关于颜料和填料的表征,例如通过X射线衍射(XRD)分析填料的晶体结构,通过扫描电子显微镜(SEM)观察填料的形貌和分散状态,也为我评估添加剂的加工性和分散性提供了重要的信息。这本书让我能够更深入地理解添加剂的作用机制,并为开发高性能、环保型的高分子复合材料提供科学的依据。

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我是一名材料科学领域的工程师,工作中经常需要评估不同高分子材料的加工性能和长期稳定性。这本《高分子分析手册》的内容,特别是关于流变学(Rheology)的章节,对我来说是“宝藏”一般的存在。手册详细介绍了熔融指数(MI)、门尼粘度(Mooney Viscosity)等传统表征手段,以及更先进的旋转流变仪和毛细管流变仪在测量聚合物熔体粘度、弹性、屈服应力等关键参数时的应用。这些参数直接关系到高分子材料在注塑、挤出、吹塑等加工过程中的表现。我过去在解决一些加工过程中出现的“拉丝”、“起皱”等问题时,常常感到力不从心,因为缺乏对材料流变行为的深入理解。通过学习手册中关于剪切稀化、应力松弛、玻璃化转变温度(Tg)与粘度关系的阐述,我能够更清晰地分析出材料在不同加工条件下的行为模式,并据此调整加工参数或选择更合适的材料配方。此外,手册中关于加速老化试验(如热空气老化、紫外线老化)以及相应的分析方法(如形变测量、力学性能衰减分析)的介绍,也为我评估材料的长期使用性能提供了科学的依据。我能够通过这些方法,预测材料在实际使用环境中可能出现的降解机制和性能变化趋势,从而为材料的选型和设计提供更专业的支持。

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我必须承认,在收到这本《高分子分析手册》之前,我对“高分子分析”这个概念的理解非常模糊,仅仅停留在“测定物质的组成和结构”这个非常表面的层面。然而,阅读过程中,我被其内容的广度和深度深深震撼了。它不仅仅局限于宏观的性质测定,而是深入到了高分子链的微观结构、分子量分布、构象、热力学性质、动态行为等等方方面面。从红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)的分子振动分析,到核磁共振(NMR)在精细结构解析中的应用,再到差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)对材料热稳定性和相变行为的揭示,手册都给予了详尽的阐述。更让我惊喜的是,书中还涵盖了一些我之前从未接触过的分析技术,比如X射线衍射(XRD)在结晶度和晶体结构分析中的作用,以及原子力显微镜(AFM)在表面形貌和纳米结构观察上的独特优势。手册的编排逻辑非常清晰,通常会先介绍一种分析方法的背景和基本原理,然后详细讲解其在各类高分子材料(如聚合物、复合材料、生物高分子等)中的具体应用,并列举大量不同类型的实验数据和分析结果,帮助读者理解不同技术所能提供的独特信息。通过阅读,我不仅拓展了对高分子分析技术的认知边界,也深刻体会到不同分析手段之间的互补性,以及如何根据研究对象和目标选择最合适的分析方法组合,以获得最全面、最可靠的研究结果。

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我是一名在生物医用材料领域工作的研究人员,对高分子材料的生物相容性、降解行为以及与生物体的相互作用非常关注。《高分子分析手册》中的内容,尤其是关于表面分析和生物相关性表征的章节,为我提供了极其重要的理论和技术指导。手册中关于接触角测量(Contact Angle Measurement)在评估材料表面亲疏水性方面的详细介绍,对我理解材料与细胞、组织接触时的行为至关重要。我了解到,表面能是影响生物附着和生长的关键因素,通过精确控制接触角,可以调控材料的生物相容性。此外,手册中关于X射线光电子能谱(XPS)在分析材料表面元素组成、化学态以及有机官能团方面的阐述,也让我能够更深入地了解材料表面的化学性质,以及这些性质如何影响其生物活性。我曾尝试合成一种新型的生物可降解高分子支架,在进行细胞培养实验前,我利用XPS分析了支架表面的官能团,并根据手册中的指导,对表面进行了修饰,以提高其对细胞的粘附性。结果表明,这些修饰显著改善了细胞的生长和增殖。手册中关于生物分子固定化和载药释放行为的分析方法,也为我开发新型的药物递送系统和组织工程支架提供了重要的技术支持。

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在我从事高分子材料的失效分析工作时,这本《高分子分析手册》起到了“诊断仪”的关键作用。材料的失效原因多种多样,可能是合成过程中的缺陷,也可能是使用过程中的环境老化,或者是加工过程中的不当操作。手册中关于多种分析技术的综合应用,让我能够像侦探一样,从细微之处抽丝剥茧,找到失效的根源。例如,当遇到高分子制品出现脆性断裂时,我可能会先利用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线谱(EDS)来观察断口形貌,并分析断口处的元素组成,判断是否存在杂质或界面问题。如果怀疑是热老化导致的性能下降,我会借助差示扫描量热法(DSC)来评估材料的玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)的变化,以及热重分析(TGA)来考察其热分解行为。手册中关于光谱分析(如傅里叶变换红外光谱FTIR、拉曼光谱Raman)在识别聚合物降解产物或添加剂迁移方面的应用,也为我提供了宝贵的线索。我曾遇到一个案例,某高分子材料在户外使用一段时间后出现表面粉化,通过FTIR分析,我发现材料表面的聚酯链段发生了水解,这与手册中关于聚合物水解机理的介绍完全吻合,并且手册提供的应对策略也给了我很大的启发。这本书让我能够更系统、更科学地进行失效分析,从而为产品改进和质量控制提供有力的技术支持。

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这本《高分子分析手册》在我日常的研发工作中起到了至关重要的作用。我主要从事高分子材料的改性和性能优化,而准确、高效的表征手段是这一切的基础。手册中的内容,尤其是关于动态光散射(DLS)和静态光散射(SLS)在测定聚合物溶液粘度和分子量方面的讲解,对我来说是“及时雨”。我过去在进行聚合物溶液粘度测试时,经常会遇到数据波动大、难以获得稳定结果的问题,通过手册中关于样品浓度、温度控制、仪器参数设置的详细指导,我才意识到自己之前的操作存在不少细节上的疏漏。按照手册的建议进行改进后,我的实验数据明显变得更加可靠和可重复。此外,关于质谱(MS)技术,尤其是基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)在测定聚合物分子量分布和末端基团分析方面的介绍,也为我打开了新的思路。以往我依赖GPC,但对于某些低聚物或具有复杂末端基团的聚合物,GPC的解析能力就显得捉襟见肘。MALDI-TOF MS的高分辨率和高灵敏度,能够提供更精确的分子量信息,这对我开发新型高分子合成方法、精确控制聚合反应至关重要。手册的实用性体现在它不仅告诉你“是什么”,更告诉你“怎么做”,并且“做得更好”,这种“手把手”式的指导,对于我这样的实操型研发人员来说,价值巨大。

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这本《高分子分析手册》在我的教学工作中扮演了非常重要的角色。作为一名高分子科学专业的教师,我需要向学生传达复杂的高分子分析原理和技术,并引导他们掌握实际操作技能。手册中清晰的逻辑结构、丰富的实例和详细的操作指南,使我能够轻松地将理论知识转化为生动的课堂内容。我尤其喜欢书中对每一种分析技术原理的深入浅出的阐述,结合生动形象的图示,让抽象的概念变得具体可感。在实验室教学中,我经常参考手册中的实验步骤和注意事项,来指导学生进行各项高分子分析实验,如差示扫描量热法(DSC)分析聚合物的相变行为,红外光谱(IR)分析聚合物的结构特征,凝胶渗透色谱(GPC)测定聚合物的分子量分布等。手册中提供的关于数据解读和结果讨论的建议,也极大地帮助了学生理解实验结果的意义,并培养他们的科学思维和分析能力。我曾收到学生反馈,说通过手册的学习,他们对高分子分析不再感到畏惧,反而充满了探索的兴趣。这本手册不仅仅是一本技术指南,更是一本激发学生学习热情、培养科研潜质的“宝典”。

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这本《高分子分析手册》简直就是我实验室的“镇山之宝”!作为一名刚刚踏入高分子研究领域的研究生,面对着各种高精尖的分析仪器和晦涩难懂的理论,我一度感到无从下手。然而,当我翻开这本手册的那一刻,仿佛拨开了重重迷雾。它不像那些枯燥的教科书,上来就堆砌一堆公式和概念,而是以一种循序渐进、由浅入深的方式,将复杂的高分子分析技术娓娓道来。从基础的样品制备、仪器校准,到各种主流分析方法的原理、操作步骤、数据解读,甚至连一些常见问题的排查和解决,都写得清清楚楚、明明白白。尤其让我印象深刻的是,书中对于每一种分析技术都配有大量详细的图示和实例,这些直观的展示让我能够迅速理解抽象的理论,并且能够立刻将其应用到我的实际实验中。我记得有一次,我在进行凝胶渗透色谱(GPC)分析时遇到了意想不到的峰形异常,正当我焦头烂额的时候,翻阅手册的相关章节,居然找到了和我遇到的情况非常相似的案例,并且提供了详细的解决思路和优化方案。按照手册的指导,我很快就找到了问题根源并解决了它,这不仅为我节省了大量宝贵的时间,更极大地增强了我进行科研的信心。这本手册就像一位经验丰富、耐心细致的导师,时刻在我身边指导我,帮助我克服一个又一个技术难题,让我能够更专注于高分子的核心研究。

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