传感技术与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:404

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出版时间:2009-2

价格:42.00元

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isbn号码:9787811058963

丛书系列:

图书标签:

• 传感器
• 传感技术
• 测量技术
• 自动化
• 仪器仪表
• 电子技术
• 物联网
• 智能硬件
• 工业控制
• 数据采集

好的，这是一本关于“高分子材料结构与性能”的图书简介，内容详尽，旨在涵盖材料科学领域的核心知识点，与您提到的“传感技术与应用”并无关联。 --- 高分子材料结构与性能 本书导言： 在现代工程与科技的广阔图景中，高分子材料以其独特的轻质、高强、可塑性强以及优异的电、热、化学性能，占据了不可替代的核心地位。从日常生活中的塑料制品到航空航天领域的前沿复合材料，再到生物医学工程中的植入器件，高分子材料无处不在，深刻影响着人类社会的进步。然而，要实现高分子材料性能的优化、定制化设计以及可靠应用，必须深入理解其微观结构、分子链尺度行为与宏观力学/功能性能之间的内在联系。 本书《高分子材料结构与性能》正是一部系统梳理这一复杂关联的专业著作。它不仅是高分子科学、材料工程、化学工程等相关专业本科生、研究生的重要参考教材，亦可作为从事高分子材料研发、生产和应用的工程师、技术人员的案头工具书。本书的撰写遵循从微观到宏观、从基础理论到工程应用的逻辑脉络，力求全面、深入且具有前瞻性。 --- 第一部分：高分子基础与分子结构 本部分奠定了理解高分子材料的分子基础。我们首先回顾了高分子科学的发展简史与核心概念，如单体、聚合度、拓扑结构等。 1.1 聚合反应动力学与机制： 详细剖析了主要的聚合反应类型，包括自由基聚合、逐步聚合（缩聚与加聚）、开环聚合、配位聚合（如齐格勒-纳塔催化体系）以及可控/活性聚合技术（如ATRP、RAFT、NMP）。重点阐述了反应速率常数、分子量分布（如聚分散性指数PDI）的精确控制方法，这是决定材料宏观性能的关键前提。 1.2 聚合物分子链的构象与统计力学： 深入探讨了柔性链的统计物理学基础，包括高斯链模型、自由回转模型和有限回转链模型。计算了特征比、均方端距等关键参数，解释了溶剂质量对链构象的影响（如Theta溶剂）。此外，讨论了聚合物链的拓扑结构，如线型、支化、星形、梳形和超支化结构，及其对粘弹性行为的显著影响。 1.3 聚合物的分子量与分布： 系统介绍了测定分子量（数均、重均、Z-平均分子量）的实验方法，如凝胶渗透色谱（GPC/SEC）、光散射法和粘度法。强调了分子量分布对材料的机械强度、熔融加工性能和耐久性的决定性作用。 --- 第二部分：高分子固体态结构与热力学 高分子材料的最终性能与其在固态下的微观排列状态紧密相关。本部分聚焦于非晶态和结晶态结构的热力学与物理转变。 2.1 聚合物的玻璃化转变（Tg）： 详细分析了玻璃化转变现象，包括其热力学本质（二级相变）和动力学依赖性。阐述了Fox方程、Williams-Landel-Ferry (WLF) 方程在描述Tg与分子量、交联密度及增塑剂效应关系中的应用。Tg是决定材料使用温度范围的核心指标。 2.2 聚合物的结晶现象： 区分了完全无定形聚合物与半结晶聚合物。深入探讨了结晶热力学（熔点Tm、结晶潜热）、结晶动力学（Avrami方程）以及晶体形态（球晶、折叠链晶）。利用差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射（XRD）分析结晶度、晶体尺寸和取向度。 2.3 聚合物的相容性与共混物： 讨论了高分子共混物的基本热力学判据——Flory-Huggins 相互作用参数 $(chi)$，解释了相容性与相分离的机理。重点分析了增容技术和界面层对共混物宏观性能的调控作用。 --- 第三部分：高分子材料的力学性能与流变学 高分子材料的工程应用往往依赖于其独特的粘弹性行为和优异的力学响应。 3.1 粘弹性理论基础： 引入了描述粘弹性行为的本构模型，包括经典的Maxwell模型、Voigt模型及其组合模型。采用时间-温度等效原理（TTSP），利用动态机械分析（DMA）技术，系统性地阐述了储能模量 ($E'$), 损耗模量 ($E''$) 和 $ an delta$ 如何随频率和温度变化，揭示分子链段的松弛过程。 3.2 瞬态与稳态力学性能： 详细研究了高分子材料在拉伸、压缩、弯曲和冲击载荷下的行为。讨论了屈服、应变硬化、多孔化（Drawing）过程，以及高分子合金和纤维增强复合材料的增强机制。 3.3 聚合物流变学： 聚焦于聚合物熔体和浓溶液的流动特性。分析了剪切速率依赖性（剪切变稀现象），并应用Cross模型、Power Law 模型描述非牛顿流体行为。着重探讨了熔体指数（MFI）在加工过程中的指导意义，以及大变形下的链缠结效应。 --- 第四部分：高分子功能性与应用导向结构 本部分将结构与性能的关联延伸至特定功能领域，介绍如何通过分子设计实现材料的功能化。 4.1 结构对电学、光学和阻隔性能的影响： 分析了极性基团在介电常数中的作用，解释了导电聚合物（如PEDOT:PSS）的电荷传输机制。讨论了光致发光聚合物的发光效率与链结构刚性的关系。同时，阐述了气体渗透、扩散系数与聚合物的自由体积、结晶度的关系，这对于包装材料设计至关重要。 4.2 结构控制与先进材料： 涵盖了高性能工程塑料（如聚醚醚酮 PEEK、聚酰亚胺 PI）的分子设计策略。重点介绍了结构导向的自组装现象，如嵌段共聚物（BCP）在纳米尺度上形成的有序相结构（层状、柱状、球状），及其在光刻胶、分离膜等领域的前沿应用。 4.3 聚合物老化与稳定性： 探讨了聚合物在热、光、氧、辐射等环境因素下的降解机理（如自由基链式反应）。介绍了抗氧化剂、紫外吸收剂等稳定剂的作用机制，以确保材料的长期使用可靠性。 --- 总结： 本书通过对聚合反应、分子链拓扑、热力学相变、粘弹性流变学等多个维度的深入剖析，构建了一个完整的“结构决定性能”的理论框架。掌握这些原理，读者将能够系统地理解现有高分子材料的优势与局限，并具备设计开发满足特定工程需求的新型高分子材料的能力。它强调实验表征技术（如光谱、热分析、力学测试）与理论预测的结合，是材料科学研究者必备的理论基石。

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