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出版者:天津大学出版社

作者:徐思亭

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2007-7

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787561825020

丛书系列:

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• 塑料
• 材料
• 助剂
• 聚合物
• 高分子
• 塑料加工
• 添加剂
• 塑料性能
• 材料科学
• 工程塑料

现代先进复合材料设计与应用 本书聚焦于新一代高性能复合材料的理论基础、制备工艺、性能表征及前沿应用，旨在为材料工程师、结构设计师以及科研人员提供一套全面、深入且具有实践指导意义的技术参考。 第一部分：复合材料的基体与增强体 本部分深入剖析了构成现代复合材料的两大核心要素——基体材料与增强纤维/颗粒。 第一章：高性能聚合物基体材料的结构与特性 本章详尽阐述了热塑性树脂与热固性树脂在分子结构层面的差异及其对宏观性能的影响。对于热固性树脂，重点讨论了环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺（PI）和氰酸酯树脂的固化动力学、交联密度控制及其在极端环境（如高温、高湿度）下的长期稳定性。特别关注了增韧改性策略，如引入橡胶颗粒、纳米填料或设计新型拓扑结构，以提高树脂的韧性，克服传统热固性材料脆性大的固有缺陷。 针对高性能热塑性树脂，如聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）和液晶聚合物（LCP），本书系统梳理了其熔融加工行为、结晶度对力学性能和介电性能的调控机制。讨论了如何通过共混改性或共聚策略，优化这些基体的加工窗口和最终使用温度。 第二章：先进纤维增强体的微观机制与界面设计 本章聚焦于碳纤维（CF）、玻璃纤维（GF）、芳纶纤维（AF）以及新型陶瓷纤维的制备工艺、缺陷控制及其在复合材料中的应力传递效率。 碳纤维的结构演化： 详细分析了从原丝（PAN、沥青基）到最终碳纤维的碳化和石墨化过程对纤维取向、晶体结构（拉伸模量、抗拉强度）的影响。探讨了表面处理技术（如电化学氧化、等离子处理）如何优化纤维与基体之间的化学键合和物理锚固作用。 玻璃纤维的优化： 讨论了不同玻璃配方（如E-glass, S-glass, R-glass）对介电常数、耐化学腐蚀性的影响。着重介绍了纤维表面施加的耦合剂（Sizing Agents）的选择与作用机理，确保界面相的有效协同。 功能化纳米增强体： 深入研究了碳纳米管（CNT）、石墨烯（Graphene）及纳米粘土在作为次级增强相或功能添加剂时的分散技术。探讨了如何利用这些二维或一维纳米结构，在不显著增加复合材料密度的情况下，大幅提升其导电性、导热性或电磁屏蔽性能。 --- 第二部分：复合材料的成型、界面与微结构控制 本部分探讨了如何将基体和增强体有效地结合，形成具有特定宏观性能的结构件。 第三章：高效铺层与固化工艺的数字化控制 本书全面介绍了先进的复合材料成型技术，并侧重于工艺参数对最终结构完整性的影响。 预浸料制备与处理： 详细阐述了热熔法和溶剂浸渍法制备预浸料的工艺流程，包括树脂含量精确控制和储存稳定性（保质期）的管理。 自动化铺放技术（AFP/ATL）： 分析了自动铺带（ATL）和自动纤维铺放（AFP）设备的工作原理、路径规划算法及对铺层缺陷（如褶皱、气泡、缺层）的预防措施。 模压成型与反应注射成型（RIM）： 针对热固性复合材料，深入研究了树脂传递模塑（RTM）和真空辅助树脂灌注（VARI）中的流动前沿模拟、孔隙率预测及其在大型复杂结构件制造中的应用。 固化动力学与热管理： 采用动态热机械分析（DMA）和差示扫描量热法（DSC）数据，建立了树脂体系的固化动力学模型。强调了在真空袋压下精确控制升温速率和保温时间，以最大化交联度和最小化残余应力的重要性。 第四章：界面相工程与缺陷的表征 复合材料的性能很大程度上取决于纤维与基体之间的界面结合质量。 界面粘接机制： 从热力学和化学键合角度，分析了界面能、界面应力转移效率与复合材料宏观性能的关系。研究了利用等离子体或功能化偶联剂对界面进行“分子层”修饰的技术。 微观缺陷的无损评估（NDE）： 系统介绍了超声波C扫描、射线层析成像（CT）以及热成像技术在识别铺层中的脱层（Delamination）、孔隙（Void Content）和纤维漂移等缺陷中的应用和局限性。阐述了如何根据缺陷的类型和位置，量化其对结构承载力的折减系数。 纤维/基体失效模式分析： 结合扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察，分析了拉伸、压缩和剪切载荷下复合材料的微观失效路径，包括纤维断裂、基体开裂以及界面脱粘的协同作用。 --- 第三部分：先进结构与功能复合材料的应用 本部分将理论与实践相结合，探讨了先进复合材料在特定高要求领域的最新发展与工程挑战。 第五章：高损伤容限结构复合材料的设计 本章专注于提升复合材料在受到冲击或疲劳载荷时的生存能力和使用寿命。 抗冲击与抗穿透设计： 研究了三维（3D）编织、缝合技术和穿刺增强结构在提高材料面内和面外抗冲击能力方面的优势。讨论了夹层结构（如蜂窝芯或泡沫芯）的剪切性能与疲劳特性。 疲劳寿命预测与损伤累积： 介绍了基于有效应力概念和损伤容限（Damage Tolerance）方法的疲劳寿命评估模型。重点关注了不同载荷比（R值）和频率下，复合材料内部损伤（如基体微裂纹扩展、脱层萌生）的演化规律。 自修复与传感集成： 探讨了微胶囊封装修复剂在复合材料内部的集成技术，以及利用嵌入式光纤布拉格光栅（FBG）或压电传感器实现结构健康监测（SHM）的集成化设计。 第六章：热电、电磁屏蔽与环境适应性复合材料 本章拓展了复合材料的应用边界，从纯粹的结构材料转向多功能集成。 热电复合材料： 研究了如何通过定向排列的导电填料（如金属颗粒、石墨片）与热绝缘基体相结合，设计出具有高塞贝克系数和低热导率的轻质热电材料，用于温差发电或热管理。 电磁波吸收与屏蔽： 分析了基于铁氧体、碳纳米管网络和导电聚合物的复合材料在宽频带电磁屏蔽（EMI Shielding）中的性能优化。讨论了填充密度、介电常数与磁导率的匹配对屏蔽效能（SE）的影响。 环境退化与防护： 深入研究了复合材料在紫外线（UV）、湿热交变及化学腐蚀环境下的老化机理。介绍了表面涂层技术（如氟碳涂层、陶瓷涂层）对延长户外和海洋应用中复合材料使用寿命的关键作用。 总结： 本书旨在系统性地指导读者理解从微观界面到宏观结构、从实验室基础研究到工业化应用的全过程，是推进先进复合材料技术向前发展的重要参考指南。

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这本书给我的感觉是，它像一本介绍“塑料产业生态”的商业杂志特刊，而不是一本技术专著。我迫切想了解的是高性能弹性体（如TPV）的硫化动力学曲线，以及如何通过调整交联密度来精确控制其回弹性范围。或者，针对特定的“助剂”，比如偶联剂在增强无机填料与聚合物基体相容性中的化学键合机制，我希望能看到详细的红外光谱或核磁共振证据。然而，这本书的内容几乎全部集中在产业链的上下游沟通、供应链管理效率、以及如何通过品牌战略来提升塑料制品的溢价能力。它充满了商业术语和市场分析，例如“价值链重构”、“客户体验驱动”等等，这些内容与材料本身的物理和化学性质毫无关联。坦白说，这本书读完后，我对于塑料分子链的任何一个原子层面上的变化都没有获得任何新的认知，它提供的知识量级完全是管理学而非材料科学。如果有人想了解如何投资塑料行业，这本书或许有用；但如果想了解如何制造更好的塑料，这本书则完全跑偏了方向。

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读完这本号称是关于“塑料材料与助剂”的书，我感到一阵强烈的认知错位。我预期看到的是关于聚合物合成路线的对比分析，比如茂金属催化剂与传统齐格勒-纳塔催化剂在生产线性低密度聚乙烯（LLDPE）时的差异和成本效益。或者，我希望能看到关于抗氧化剂（如受阻酚类和亚磷酸酯类）在不同加工温度下如何协同作用，以延长材料寿命的详细数据图表。然而，这本书的内容似乎完全跑偏了，它花了大量的篇幅在探讨“可持续塑料”的社会意义和循环经济的宏观愿景，用非常抒情的笔调描述了塑料回收的必要性，但对于如何改进现有回收技术，比如化学解聚的催化剂选择，或者物理回收中如何有效去除污染物以保证再生料的性能，只是一笔带过，轻描淡写。它更像是一本环保政策宣传册，而不是一本严谨的材料技术手册。对于我这种需要优化配方、提升材料耐候性的专业人士而言，这本书提供的“助剂”知识仅停留在名称层面，缺乏任何有价值的技术支撑点，阅读体验非常令人沮丧。

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当我翻开《塑料材料与助剂》时，我的期待是能有一本权威的参考书，能够清晰梳理当前市场上主流塑料树脂的分子量分布对注射成型流动性的影响，以及如何通过调节加工参数来控制残余应力。我尤其希望看到关于阻燃剂的最新进展，比如无卤磷系阻燃剂在聚烯烃中应用的最佳协同体系，以及其热分解产物如何影响烟密度和毒性。但是，这本书提供的知识体系却显得极其陈旧和宏观。它花了好大篇幅在讲解几十年前的塑料成型基础知识，比如注塑机的基本构造和螺杆的工作原理，这些信息在任何一本基础高分子材料导论里都能找到，而且更加详尽。对于“助剂”的讨论，它只是简单地罗列了几种常见的抗静电剂，却完全没有涉及其作用机理——是通过迁移到表面形成导电层，还是改变了材料的介电常数？这种停留在表面的介绍，对于一个需要进行精细化配方开发的工程师来说，简直是灾难性的信息匮乏。这本书的深度完全对不起它专业的书名。

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这本书的标题是《塑料材料与助剂》，但我拿到手后，里面似乎完全没有触及到塑料的化学结构、聚合反应过程，更别提那些复杂的增塑剂、稳定剂、阻燃剂的作用机理了。我本来是想深入了解一下不同聚合物（比如PE、PP、PVC）的微观结构如何决定宏观性能，想看看那些关于分子量分布、结晶度的深度讨论。结果，这本书更像是一本介绍工业设计或者市场营销的书籍，充满了对产品外观、色彩搭配、以及如何推广某种塑料制品的论述。我翻了好多章节，希望能找到哪怕一小节关于高分子物理的公式推导，或者材料失效分析的案例，但都没有。它似乎只停留在“塑料很常用”、“塑料制品很漂亮”这个层面，完全避开了材料科学的核心。对于一个想从原理上理解材料，并希望解决实际生产中材料性能瓶颈的工程师或科研人员来说，这本书提供的帮助几乎为零，它更像是给设计师或者销售人员准备的入门读物，实在让人摸不着头脑，这和书名所暗示的专业深度相去甚远。

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说实话，这本书的排版和插图精美得令人印象深刻，图文并茂的展示了很多生活中的塑料制品案例，比如高档汽车内饰件、医疗器械外壳等等。但问题的关键在于，它对这些案例的介绍，完全聚焦于“美学价值”和“用户体验”，几乎没有提及支撑这些高要求的塑料体系背后的科学原理。我本来想找找关于特种工程塑料，比如PEEK或PPSU在极端环境下的蠕变性能测试数据，或者理解一下碳纤维增强热塑性复合材料的界面粘结机理，这些都是“材料”层面的硬核知识。结果呢？这本书里充斥着关于如何选择合适的颜色母粒来匹配特定品牌调性的讨论，以及如何通过表面处理技术（比如喷涂或激光雕刻）来增强产品的高级感。这些内容对于材料科学的深入研究毫无益处，它更像是一本面向产品外观设计师的指南。要说“助剂”的部分，也仅限于提了一下哪些添加剂能让塑料表面更有光泽，却没有任何关于光稳定剂在紫外线照射下分解机理的深入分析。完全是舍本逐末。

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