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出版者:Springer

作者:Goerg H. Michler

出品人:

页数:473

译者:

出版时间:2008-08

价格:USD 129.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540363507

丛书系列:

图书标签:

• 表征
• 聚合物
• Electron Microscopy
• Polymers
• Materials Science
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• Springer Laboratory
• Materials Analysis
• Structure-Property Relationships
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聚合物科学的微观世界：探索纳米结构与性能的奥秘 本书旨在深入揭示聚合物材料在微观尺度下的结构、形貌及其与宏观性能之间的深刻联系，为读者呈现一个超越肉眼可见的精彩世界。我们聚焦于现代科学研究中的关键技术，通过一系列精心设计的实验方法和理论分析，引导您理解聚合物的细微之处如何决定其在各个领域的应用表现。 核心内容与研究视角： 本书将重点探讨以下几个核心领域，力求从多维度、多层次地解析聚合物的微观特性： 纳米形貌与微观结构表征： 聚合物的宏观性能往往源于其复杂的微观结构和纳米尺度的形貌。本书将详细介绍如何利用尖端的显微成像技术，如扫描探针显微镜（SPM），来解析聚合物表面的三维形貌、分子链排列、畴结构以及纳米颗粒的分散状态。您将学习如何精确测量纳米结构的尺寸、粗糙度、曲率等参数，并理解这些参数对材料表面润湿性、粘附性、摩擦学以及电子/光学特性的影响。例如，对于高分子薄膜，我们将探讨其表面的微相分离、嵌段共聚物的自组装结构，以及这些结构如何调控透气性、光学透明度等关键指标。 界面与表面科学： 聚合物材料的性能很大程度上取决于其表面和界面性质。本书将深入研究聚合物与其他材料（如金属、陶瓷、玻璃、纳米填料）之间的界面结构、界面能以及界面相互作用。您将学习如何利用原子力显微镜（AFM）的不同模式，如力谱模式、相成像模式，来探测界面的黏附力、弹性模量、热导率等。这些表征对于理解复合材料的力学性能、涂层与基材的结合牢固性、以及生物材料与组织的相互作用至关重要。我们还将讨论表面改性技术如何影响聚合物的表面能、亲疏水性以及生物相容性。 动态过程与原位表征： 聚合物材料并非静态存在，它们在受到应力、温度、溶剂或电场等外界刺激时，会发生一系列动态变化。本书将重点介绍原位显微技术的应用，使您能够实时观察聚合物在变形、断裂、溶胀、结晶、退火等过程中的微观行为。例如，通过AFM的力学测试功能，我们可以实时监测聚合物在拉伸或压缩过程中的应力-应变响应，并分析其微观形变机制，如分子链的取向、滑移或链断裂。了解这些动态过程对于设计具有优异韧性、抗疲劳性或形状记忆效应的聚合物材料至关重要。 高分子溶液与胶体行为： 聚合物在溶液中的行为与其链构象、链间相互作用、溶剂性质以及溶剂化程度密切相关。本书将探讨如何利用扫描探针显微技术来观察和研究聚合物溶液的聚集体、微胶束、囊泡等结构，以及它们在稀溶液、浓溶液和凝胶状态下的动力学行为。您将学习如何通过 AFM 测量聚合物溶液的粘度和表面张力，并理解这些参数与聚合物分子量、浓度以及溶剂化能力的关联。这些知识对于理解药物缓释、纳米颗粒分散、以及生物大分子的折叠与功能至关重要。 聚合物复合材料的微观结构分析： 聚合物复合材料通过引入无机填料、碳纳米材料、纳米颗粒等，可以显著提升材料的力学、热学、电学和光学性能。本书将重点关注如何利用显微技术来表征聚合物基体与填料之间的分散均匀性、界面结合情况以及填料的取向。您将学习如何识别和量化填料的尺寸、形貌、分散状态和界面层厚度，并理解这些因素如何影响复合材料的宏观力学性能，如强度、模量、韧性以及导电性。例如，在碳纤维增强聚合物复合材料中，我们将分析碳纤维在基体中的取向、分散以及界面粘结情况，并探讨其对材料的增强机制。 特定聚合物体系的微观特性： 除了通用性的技术介绍，本书还将结合具体案例，深入探讨一些重要聚合物体系的微观特性。这可能包括： 生物医用聚合物： 如用于药物递送的聚合物微球、用于组织工程的聚合物支架，以及用于医疗器械的聚合物涂层，其表面形貌、孔隙结构和生物相容性是关键。 光电功能聚合物： 如用于有机发光二极管（OLED）、有机太阳能电池（OSC）的共轭聚合物，其微观相分离结构、薄膜形貌以及电荷传输路径是影响器件效率的关键。 高性能工程塑料： 如聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺（PI）等，它们的微观结晶形态、分子链取向以及在极端环境下的稳定性是其优异性能的基础。 本书的价值与读者群体： 本书将为在校学生、科研人员、工程师以及任何对聚合物材料的微观世界充满好奇的读者提供宝贵的知识和实践指导。无论您是从事聚合物合成、材料制备、性能表征还是应用开发，都能从本书中获得启发，掌握理解和操控聚合物微观结构的关键技能。通过学习本书，您将能够： 深入理解 聚合物的纳米结构、界面特性和动态行为。 掌握 运用先进显微技术进行聚合物材料表征的实验技能。 建立 微观结构与宏观性能之间的桥梁，从而指导材料设计与优化。 拓宽 对聚合物在不同应用领域（如生物医药、电子信息、能源环境）的认知。 本书将以清晰的逻辑、丰富的插图和翔实的案例，带领您领略聚合物微观世界的神奇之处，激发您在聚合物科学领域进行更深入的探索和创新。

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我一直对电子显微镜技术在材料科学中的应用抱有浓厚的兴趣，特别是对于高分子这样一类相对“软”且结构复杂的材料，如何有效地利用电子显微镜进行表征，一直是困扰许多研究者的难题。这次有幸看到《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书，我对其内容充满了好奇和期待。我希望这本书能够不仅仅停留在介绍各种电子显微镜的基本原理和操作，而是能够深入探讨其在高分子特定结构和形貌分析中的应用。比如，对于高分子液晶、嵌段共聚物形成的微相分离结构、高分子结晶过程中的微观形貌、聚合物纳米粒子或纳米纤维的形貌观察，以及高分子在不同环境（如溶胀、老化）下的结构变化等，这本书能否提供详细的案例分析和图谱解读？此外，对于数据处理和分析方面，比如如何从 SEM 或 TEM 图像中定量地提取高分子链的尺寸、取向、孔隙率等信息，以及如何结合其他表征手段（如 SAXS, WAXS）来获得更全面的结构信息，我非常期待书中能够有相关的章节阐述。

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作为一名高分子材料领域的博士研究生，我希望能够通过学习《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书，更全面地掌握电子显微镜在高分子结构分析中的应用，尤其是在解决一些前沿性的科学问题方面。我非常关注书中是否会介绍一些更先进的电子显微技术，例如差分相位衬度成像（DPC）在高分子结构分析中的应用，或者利用原子探针断层成像（APT）来研究高分子界面的三维原子分布。同时，我也希望能看到书中包含一些关于高分子动态过程的研究案例，例如通过时间分辨的电子显微镜技术来观察高分子结晶、相变、或降解过程中的微观结构演化。这些前沿性的内容，如果能够得到深入的阐述和案例分析，将极大地拓宽我的研究视野，并为我开展原创性研究提供重要的理论指导和技术启发。

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作为一名长期从事高分子合成和加工的研究人员，我深知微观结构与宏观性能之间紧密联系的道理。而电子显微镜，正是连接这两个层面的关键桥梁。我之所以对《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书如此关注，是因为它直接指向了这一核心技术在高分子领域的应用。我尤其关注书中是否能够深入探讨电子显微镜在高分子材料结构与性能关系方面的研究。比如，如何通过 TEM 观察高分子链的聚集态结构，如胶束、液晶相、相分离微区等，并结合其他表征手段，定量分析这些结构的尺寸、形貌和分布，进而解释其对材料力学性能、光学性能、电学性能等的影响。此外，对于高分子复合材料，如何利用 SEM 观察纳米填料在高分子基体中的分散均匀性，以及界面处的形貌特征，并分析其对复合材料整体性能的提升作用，这些都是我非常希望在书中找到答案的问题。

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我一直认为，对于高分子材料的研究，微观结构的深入理解是至关重要的。而电子显微镜，作为一种能够直接“看到”微观世界的工具，其在高分子领域的应用前景十分广阔。《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书的出现，让我对系统学习这一领域的知识充满了期待。我希望书中能够详细介绍不同类型电子显微镜（SEM, TEM）在高分子样品制备、成像和数据处理方面的具体方法。特别是在高分子样品制备方面，由于高分子材料的种类繁多，其性质差异很大，因此需要有针对性的制备技术。例如，对于溶液聚合物、熔融聚合物、固体聚合物薄膜、聚合物纤维、聚合物颗粒等，如何选择合适的制备方法，以获得清晰、真实的微观形貌？书中是否会提供一些详细的实验步骤和关键的参数设置，并辅以大量的实例图片，帮助读者理解和掌握这些技术？

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这本书的出现，无疑为广大高分子材料领域的研究者和学生们提供了一份宝贵的参考资料。作为一名常年与高分子打交道的实验人员，我深知表征技术对于理解材料微观结构、预测宏观性能的重要性。尤其是在高分子领域，其复杂的链结构、聚集态形貌以及可能的相分离现象，使得传统的宏观测试手段往往难以深入洞察其本质。而电子显微镜，凭借其超高的分辨率，则为我们打开了观察高分子微观世界的大门。这本书的主题“Electron Microscopy of Polymers”恰好切中了这一核心需求。从书名来看，它聚焦于电子显微镜在高分子研究中的应用，这本身就是一个非常吸引人的方向。我期待这本书能够系统地介绍不同类型电子显微镜（如透射电子显微镜 TEM、扫描电子显微镜 SEM）在高分子样品制备、成像原理、数据解读等方面的具体操作和注意事项。例如，对于高分子样品，其制备过程往往比无机材料更加复杂，需要考虑其对电子束的敏感性、不同聚集状态的处理方法（如溶液、薄膜、纤维、颗粒等）以及如何避免引入制备过程中的人为缺陷。书中能否详细阐述这些关键步骤，并提供一些实用的技巧和建议，将直接影响到实验的成功率和结果的可靠性。

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在我的学习和研究过程中，我发现高分子材料的微观结构直接决定了其宏观性能，而电子显微镜则是揭示这些微观结构最直接有效的手段。因此，《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书对我来说，无疑是一份期待已久的宝贵资源。我希望这本书不仅仅局限于介绍 SEM 和 TEM 的基本原理和操作，而是能够更深入地探讨其在高分子特定形貌分析中的应用。例如，如何利用 SEM 观察高分子薄膜的表面形貌，分析其粗糙度、孔隙率等；如何利用 TEM 观察高分子纳米粒子或纳米纤维的尺寸、形貌和聚集状态；如何利用 STEM 来研究高分子材料的原子级分辨率结构。此外，对于高分子在不同处理过程中的结构变化，例如热处理、溶剂处理、机械形变等，如果书中能够提供相关的案例研究，并展示如何通过电子显微镜来追踪这些变化，那将极大地提升这本书的实用价值。

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作为一名初步接触高分子电子显微分析的研究生，我目前面临的主要挑战是如何将理论知识转化为实际操作，并准确地解读显微镜图像。市面上关于电子显微镜的专著并不少，但很多都侧重于无机材料或通用原理，专门针对高分子材料的深入探讨相对较少。因此，《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书的出现，对我来说具有极大的参考价值。我非常关注书中在“Springer Laboratory”这个系列下，是否能提供一些具备实验指导性的内容。例如，书中是否会介绍不同类型电子显微镜（SEM, TEM）在高分子样品制备中的具体步骤，例如，如何进行超薄切片、关键固定、负染、涂碳等技术，以及针对不同形貌的高分子（如球形颗粒、纳米纤维、薄膜）采用何种优化的制备方法。另外，在图像采集过程中，如何选择合适的加速电压、物镜光阑、放大倍数，以及如何避免样品损伤和伪影的产生，这些实际操作中的细节，如果书中能够详尽地描述，那将对我快速上手并开展高分子电子显微分析工作非常有帮助。

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在我看来，一本优秀的“Springer Laboratory”系列图书，除了提供前沿的理论知识，更应该具备扎实的实验指导意义，能够让读者在阅读的同时，就能在实验室中找到可循的路径。《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书，我非常期待它能在高分子电子显微分析的具体操作层面给出详细的指导。这不仅仅是关于理论原理的讲解，更是关于“如何做”的实践性内容。例如，针对不同的高分子体系（如无定形聚合物、半晶聚合物、网络聚合物、生物聚合物等），可能需要采用截然不同的样品制备策略。书中是否会提供针对这些不同体系的详细制备流程，包括所需的试剂、仪器参数和可能遇到的问题及解决方案？此外，在进行 TEM 观察时，如何通过改变聚焦和成像条件来揭示高分子的纳米结构，例如结晶区域、畴结构等？对于 SEM 来说，如何通过二次电子、背散射电子信号的差异来分析高分子的表面形貌和组成不均匀性？我希望书中能够提供丰富的插图和图例，直观地展示这些操作步骤和结果，从而帮助我快速地掌握高分子电子显微分析的关键技术。

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这本书的“Springer Laboratory”系列标签，让我对它的实用性和指导性充满了信心。高分子材料的种类繁多，其微观结构也千差万别，这就意味着电子显微镜在应用时需要针对具体情况采取不同的策略。《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》如果能够详细阐述不同类型电子显微镜（TEM, SEM）在高分子样品制备过程中的关键技术和注意事项，将对我大有裨益。例如，高分子样品通常对电子束比较敏感，容易发生损伤，如何在制备和观察过程中最大限度地减少这种损伤，以获得真实的微观结构信息？书中是否会提供一些关于低剂量成像、冷冻制备等方面的技术介绍？此外，对于一些特殊的样品，例如高分子凝胶、生物大分子、高分子薄膜等，可能需要更精细的制备方法。我期待书中能提供一些具体的、可操作的实验方案，并附上高质量的显微照片，以帮助我更好地理解和掌握这些技术。

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长期以来，我一直在探索如何更深入地理解高分子材料的微观结构，以及这些微观结构是如何影响其宏观性能的。电子显微镜无疑是这一探索过程中不可或缺的强大工具。这次看到的《Electron Microscopy of Polymers (Springer Laboratory)》这本书，我首先想到的是它是否能够填补我在某些特定应用领域的知识空白。例如，高分子复合材料的界面结构，纳米粒子在高分子基体中的分散情况，高分子材料在拉伸、压缩或疲劳过程中的微观损伤机制，以及高分子薄膜或涂层的表面形貌和厚度分析等，这些都是我非常感兴趣但又常常感到难以深入研究的课题。我期望这本书能够提供一些具体的实验案例，展示如何利用 SEM 和 TEM 来解决这些实际问题，并辅以清晰的显微照片和详细的图谱分析，帮助读者理解不同形貌在高分子性能中的作用。此外，对于一些高级的电子显微技术，例如能量色散 X 射线谱（EDS）用于元素分析，电子能量损失谱（EELS）用于化学态分析，以及电子背散射衍射（EBSD）用于晶体取向分析在高分子中的应用，如果书中能够有所涉及，那将极大地拓展我的研究思路。

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