具体描述
好的，以下是一份关于《Thermoplastics and Thermoplastic Composites》这本书的图书简介，内容将着重于该领域的核心知识体系，同时避免任何提及“AI”或“生成”的字眼，力求详尽且具有专业深度。 --- 高性能聚合物世界：从基础到前沿应用 图书名称： Thermoplastics and Thermoplastic Composites 主题聚焦： 本书深入剖析了热塑性聚合物及其复合材料的科学、工程学原理与工业应用，构建了一个全面而系统的知识框架，覆盖了从基础化学结构到先进制造工艺的完整链条。 第一部分：热塑性聚合物的基石 (The Foundation of Thermoplastics) 本部分致力于奠定读者对现代热塑性材料的深刻理解，这是后续所有复合材料讨论的基础。 第一章：聚合物科学基础与结构 本章首先回顾了聚合物科学的核心概念，包括分子量分布、拓扑结构（线性、支化、交联）以及链运动性。重点阐述了热塑性材料区别于热固性树脂的根本特征——可逆的热塑性转变。我们将详细探讨不同类型的分子间作用力（范德华力、氢键、偶极-偶极作用）如何影响材料的宏观性能，如玻璃化转变温度（$T_g$）和熔点（$T_m$）。 第二章：关键热塑性材料的化学与性能分类 本章是对工程和高性能热塑性树脂的详尽分类与介绍。我们将按性能等级划分，深入分析： 1. 通用热塑性塑料 (Commodity Thermoplastics)： 如聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚氯乙烯 (PVC)。分析其结晶度（针对半结晶聚合物）对力学性能和耐化学性的影响。 2. 工程热塑性塑料 (Engineering Thermoplastics)： 如聚酰胺 (PA，尼龙)、聚碳酸酯 (PC)、聚甲醛 (POM)。重点讨论它们的增强机制、尺寸稳定性以及在汽车和电子工业中的典型应用案例。 3. 高性能热塑性塑料 (High-Performance Thermoplastics, HPTs)： 深入研究具有卓越耐热性、耐化学性和机械强度的树脂家族，包括聚醚醚酮 (PEEK)、聚苯硫醚 (PPS)、聚酰亚胺 (PI) 等。阐释这些材料中刚性芳香环结构如何赋予其优异的热稳定性。 第三章：热塑性聚合物的加工流变学 理解材料的加工性能是设计和制造环节的核心。本章详细解析了热塑性材料在高温下的流变行为。内容涵盖了牛顿流体和非牛顿流体模型在聚合物熔体中的应用，特别是剪切速率依赖性、粘度随温度和应力的变化。我们讨论了剪切稀化现象及其在挤出和注射成型过程中的重要性。此外，本章还涉及了结晶动力学在冷却过程中的作用，这直接决定了最终制品的微观结构和性能。 第二部分：热塑性复合材料的构建与表征 (Building Thermoplastic Composites) 本部分是全书的核心，将聚合物基体与增强纤维结合起来，探讨如何设计和优化复合材料系统。 第四章：复合材料设计原理与界面科学 复合材料的性能往往超越其组分的简单叠加。本章首先建立复合材料的性能预测模型，如混合法则（Rule of Mixtures）。随后，我们将重点转向界面粘合——即基体与增强体之间的相互作用。讨论湿润性（Wettability）、表面处理（Sizing Agents）的重要性，以及如何通过化学键合、物理锚定或缠绕效应来最大化界面传荷效率。对于热塑性复合材料，界面必须在熔融状态下实现有效浸渍，这是一个与热固性树脂系统显著不同的挑战。 第五章：增强纤维的类型与选择 本章系统介绍了常用的增强材料，它们是决定复合材料强度的关键因素： 1. 玻璃纤维 (Glass Fibers)： 评估不同玻璃类型（如E-glass, S-glass）的力学性能和成本效益。 2. 碳纤维 (Carbon Fibers)： 分析基于不同前驱体（PAN, 沥青）的碳纤维的微观结构（石墨化程度）如何决定其高模量和高强度特性。 3. 芳纶纤维 (Aramid Fibers)： 探讨其优异的抗冲击性和能量吸收能力。 4. 天然与特种纤维： 简要介绍用于轻量化和可持续性应用的纤维。 强调了纤维的形态（短切、连续、编织物）对最终复合材料各向异性的影响。 第六章：先进的复合材料成型工艺 热塑性复合材料的成型依赖于快速加热和精确控制的冷却速率，以确保基体的充分浸渍和合适的结晶度。本章详述以下关键制造技术： 1. 预浸料制备 (Prepreg Manufacturing)： 重点介绍热熔法 (Hot-Melt) 和溶剂浸渍法制备热塑性预浸料的过程，以及对粘度匹配的要求。 2. 热压成型 (Thermoset Compression Molding of TP)： 探讨如何通过优化压力、温度曲线（特别是保持时间以确保纤维充分润湿）来制造高品质板材。 3. 拉挤成型 (Pultrusion for Thermoplastics)： 分析使用高粘度热塑性熔体进行连续拉挤的特殊工艺挑战与解决方案。 4. 熔融浸渍与纤维缠绕 (Filament Winding)： 针对管道和压力容器制造，讨论在高速操作中维持熔体温度和压力均匀性的技术。 第三部分：性能表征、失效分析与应用前沿 (Characterization and Advanced Applications) 本部分将视角转向材料的实际性能评估和未来的发展方向。 第七章：热塑性复合材料的力学性能测试 系统的测试方法对于验证设计至关重要。本章详细介绍： 1. 拉伸、压缩与弯曲测试： 讨论如何根据ASTM或ISO标准测试沿纤维方向（0°）和横向（90°）的各向异性性能。 2. 层间剪切强度 (ILSS) 测试： 分析其作为界面质量敏感指标的重要性。 3. 冲击韧性与疲劳性能： 特别关注热塑性材料固有的抗裂纹扩展能力（如Charpy和Izod冲击测试），以及其在循环载荷下的长期可靠性。 第八章：热分析与结构表征 深入探讨用于理解材料微观结构和热行为的先进技术： 1. 差示扫描量热法 (DSC)： 精确测量 $T_g$、熔点和结晶度，这是评估热历史和加工质量的关键工具。 2. 动态热机械分析 (DMA)： 揭示材料在不同频率和温度下的粘弹性行为，分离出基体性能和界面性能的影响。 3. 扫描电子显微镜 (SEM)： 用于观察断口形貌，分析纤维/基体界面脱粘、纤维断裂和基体开裂的失效模式。 第九章：热塑性复合材料的维修与回收 鉴于其在航空航天和汽车领域日益重要的地位，本章探讨了热塑性复合材料的独特优势和挑战： 1. 原位修复技术： 讨论如何利用局部加热和增材制造（如激光辅助的沉积技术）对热塑性复合材料进行焊接与修补，这是其区别于热固性的核心优势。 2. 可持续性与回收： 分析热塑性复合材料的可熔融性带来的回收潜力。探讨溶剂法溶解、熔融挤出和机械粉碎等回收路径的技术可行性和经济性挑战，为循环经济背景下的材料选择提供指导。 --- 本书目标读者： 材料科学家、高分子工程师、机械设计工程师、航空航天与汽车行业的研究人员和高级技术人员，以及从事复合材料先进制造领域的高校学生。本书旨在成为一本实用、深入且具有前瞻性的参考手册。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有