Energy Harvesting Materials pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:David L. Andrews 编

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2005-10

价格:$ 140.00

装帧:HRD

isbn号码:9789812564122

丛书系列:

图书标签:

能量收集
材料科学
可再生能源
纳米材料
传感器
自供电系统
压电材料
热电材料
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储能

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具体描述

The science of energy harvesting materials is experiencing phenomenal growth and attracting huge interest. Exploiting recently acquired insights into the fundamental mechanisms and principles of photosynthesis, it is now possible to forge entirely new and distinctive molecular materials and devise artificial photosystems and applications far remote from conventional solar cell technology. In this comprehensive treatment of energy harvesting, a team of internationally acclaimed scientists at the forefront of the subject paint a state-of-the-art picture of modern energy harvesting materials science. Covering all aspects of the subject, ranging from natural plant and bacterial photosystems, through their biologically inspired synthetic analogs, to other photoactive molecular materials such as dendrimers, the book also establishes the theory and underlying principles across the full range of light harvesting systems. With an authoritative, comprehensive and well-referenced content, it will appeal to all students, researchers and technologists interested or involved in solar energy, photobiology and photoactive materials science.

好的，这是一份关于《高分子复合材料的界面工程与性能调控》的图书简介，字数约1500字，内容详尽，力求自然流畅： --- 图书简介：《高分子复合材料的界面工程与性能调控》关键词：高分子基体，界面设计，纳米填料，力学性能，导热/导电，阻燃，老化机理 --- 一、概览与定位：聚焦高分子复合材料的“桥梁”艺术高分子材料以其轻质、易加工和优异的综合性能，在航空航天、汽车制造、电子信息及生物医学等诸多前沿领域扮演着不可替代的角色。然而，纯高分子材料在面对极端环境或特定功能需求时，其性能往往难以满足苛刻要求。通过引入无机或有机填料形成复合材料，是实现性能飞跃的关键途径。《高分子复合材料的界面工程与性能调控》并非探讨能量捕获或转换技术，而是将研究的聚光灯聚焦于复合体系中最为关键的微观结构——界面。本书系统深入地剖析了高分子基体与填料之间相互作用的本质规律，揭示了界面特性如何如同“指挥棒”一般，决定宏观性能的最终表现。本书强调“工程”的实践性，旨在为材料科学家、工程师及高分子化学研究者提供一套从微观界面调控到宏观性能优化的完整理论框架与技术指导。我们认为，复合材料的成功与否，关键在于能否有效管理和优化高分子链段与填料表面之间的相互作用力、空间位阻以及能量传递效率。二、结构与内容深度解析本书内容组织严谨，逻辑递进，共分为六个核心部分，层层深入，确保读者能够全面掌握界面工程的精髓。第一部分：复合材料基础与界面表征的挑战（理论基石）本部分首先回顾了高分子复合材料的基本分类（颗粒型、纤维型、层状复合材料），并重点阐述了界面在传递应力、热量和电荷中的核心作用。随后，本书详细讨论了当前表征界面状态的先进技术，如高分辨率透射电镜（HRTEM）在界面层厚度测定上的应用，固态核磁共振（Solid-State NMR）对链段运动状态的敏感性分析，以及原子力显微镜（AFM）在表面形貌与粘附力映射中的潜力与局限。本部分强调，准确的界面信息是有效调控的前提。第二部分：界面结合的分子动力学模型与理论（微观机制）本章节深入探讨了界面结合的理论驱动力。我们超越了简单的范德华力描述，引入了吸附理论、扩散理论以及高分子链段缠结模型。重点分析了填料表面化学基团（如羟基、胺基）与高分子链之间的化学键合、氢键形成与物理缠绕的相对贡献。书中详细推导了界面结合能的计算方法，并对比了不同高分子/填料体系在热力学平衡下的界面结构演变，为理解界面“强度”提供了量化工具。第三部分：界面修饰策略：从表面到体积的转变（工程实践）这是本书的核心实践章节。我们详细介绍了实现有效界面连接的多种策略： 1. 表面接枝技术：探讨了“接枝到”（Grafting-to）和“接枝去”（Grafting-from）策略在引入偶联剂、表面活性剂或功能性高分子链段上的应用，重点分析了对纳米颗粒分散性和反应活性的影响。 2. 原位聚合与反应性复合：阐述了如何利用填料表面的活性位点，在聚合过程中同步形成界面化学键，从而实现“原位”界面强化的过程控制。 3. 分散性控制：针对纳米填料（如碳纳米管、石墨烯、粘土片层）容易团聚的问题，本书提供了基于静电斥力、空间位阻和溶剂化作用的系统分散性调控指南，强调了分散性与界面有效性的协同作用。第四部分：界面对力学性能的决定性影响（性能导向I）界面强度是决定复合材料宏观力学性能（拉伸强度、模量、断裂韧性）的瓶颈。本部分详细分析了界面在应力传递效率中的作用。通过对比模型和实验数据，本书揭示了界面结合程度、填料的取向性以及界面层弹性如何共同影响材料的韧性与刚度的平衡。特别地，书中引入了界面“剪切带”模型来解释高填料负载下材料的非线性力学响应。第五部分：界面对输运性能的调控（性能导向II）除了力学性能，界面在调控热学、电学和渗透性方面同样发挥关键作用： 1. 导热界面：针对传统复合材料的“界面热阻”问题，本书系统介绍了如何利用高导热填料（如氮化硼、石墨烯）构建界面热传导通道。分析了声子散射机制在异质界面上的增强效应，并探讨了偶联剂对热阻的降低效果。 2. 导电网络构建：阐述了界面缺陷如何影响导电填料（如碳黑、碳纳米管）的渗流阈值和网络连通性。我们通过电学测试结合微观结构分析，指导如何通过界面工程精确控制材料的绝缘-导电转变点。第六部分：界面老化、疲劳与环境响应（持久性与可靠性）任何材料的实用化都离不开长期可靠性。本部分聚焦于界面在环境侵蚀下的稳定性。内容包括： 1. 水/湿热老化机理：分析了水分子如何通过界面渗透，导致高分子链与填料表面的偶联剂水解，从而引发性能衰减。 2. 界面疲劳损伤：探讨了循环载荷下，微裂纹的萌生、扩展与界面脱粘之间的反馈机制，为设计耐疲劳高分子复合结构提供理论支持。三、本书的独特性与读者群体《高分子复合材料的界面工程与性能调控》的独特性在于其强烈的跨学科融合性和问题导向性。它不仅仅是材料科学的综述，更是一本关于如何“设计”材料界面，从而“定制”宏观性能的实用手册。本书深度涵盖了聚合物化学、胶体与界面科学、固体力学和材料物理等多个领域的前沿成果。它避免了对当前热门但缺乏深层机理解释的现象的盲目追捧，而是致力于提供扎实的理论基础和可操作的实验指导。目标读者群：高分子科学、材料工程、复合材料领域的研究生与青年研究人员。从事结构件、热管理材料、功能性涂层研发的工程师与技术专家。对高性能高分子复合材料的界面设计原理感兴趣的学术工作者。通过系统阅读本书，读者将能够掌握从原子尺度设计高分子复合材料体系的核心能力，最终实现对材料性能的精准、可靠调控。 ---