含能材料理论与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李生才

出品人:

页数:720

译者:

出版时间:2009-8

价格:900.00元

装帧:

isbn号码:9787030253941

丛书系列:

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《高分子化学导论：结构、性能与应用》 本书简介 《高分子化学导论：结构、性能与应用》旨在全面、系统地介绍高分子化学的基础理论、实验技术及其在现代材料科学中的广泛应用。本书以清晰的逻辑结构和详实的实例，为化学、材料科学、高分子工程及相关领域的学生和研究人员提供一个深入了解高分子世界的窗口。全书内容涵盖了从单体到聚合物的合成、结构表征、性能分析，直至功能化和先进高分子材料的设计与制造。 第一部分：高分子化学基础 第一章：高分子的基本概念与历史沿革 本章首先界定了高分子的定义、分类（如线性、支化、交联结构）以及它们与小分子化合物在性质上的本质区别。重点探讨了高分子科学的发展历程，从早期的天然高分子（如橡胶、纤维素）到合成高分子的工业化进程，阐述了高分子化学在推动现代工业和生活进步中的关键作用。此外，还介绍了高分子化学中常用术语的精确含义，为后续章节的学习奠定坚实的语言基础。 第二章：高分子合成方法与机理 本章详细阐述了实现高分子链增长的几种主要聚合反应类型及其反应机理。 逐步聚合 (Step-Growth Polymerization)： 深入剖析了缩聚反应（如聚酯、聚酰胺的合成）和加聚缩聚反应的动力学特征，特别是分子量随转化率变化的规律。 连锁聚合 (Chain-Growth Polymerization)： 重点讨论了自由基聚合、离子聚合（阴离子和阳离子）以及配位聚合（如齐格勒-纳塔催化剂在烯烃聚合中的应用）。详细解释了引发、增长、链转移和终止等关键步骤的反应机理，以及如何通过调控反应条件来控制聚合物的分子量和分子量分布。 开环聚合 (Ring-Opening Polymerization)： 介绍了环状单体（如环氧乙烷、内酰胺）的聚合过程，及其在制备特定聚合物结构中的应用。 第三章：高分子的结构与分子量 高分子的宏观性能与其微观结构和分子量分布密切相关。本章着重于量化描述高分子链的统计学特征。 分子量与分子量分布： 阐述了数均分子量 ($M_n$)、重均分子量 ($M_w$)、粘均分子量 ($M_v$) 等不同分子量指标的物理意义，并解释了多分散性指数 ($PDI$) 在评价聚合反应控制程度上的重要性。 分子量测定方法： 系统介绍了凝胶渗透色谱法 (GPC/SEC) 的原理与应用，以及依数性方法（如渗透压法、粘度法）在测定低分子量和高分子量物质中的局限性与适用范围。 高分子链的构象统计： 引入了高斯链模型、自由转动模型和受限转动模型，用于描述高分子链在溶液和固态下的空间排布和统计学特征，如均方回旋半径 ($R^2$) 的计算。 第二部分：高分子物理与性能 第四章：高分子溶液的性质 高分子在溶剂中的行为是理解其加工和应用的基础。本章深入探讨了高分子溶液的热力学和流变学特性。 溶液热力学： 运用Flory-Huggins理论解释高分子链在溶剂中的溶解过程，定义了相互作用参数 ($chi$) 和热力学参数对溶解度的影响。区分了良溶剂、不良溶剂和贫溶剂的特性。 粘度特性： 讨论了高分子溶液的特性粘度和比浓粘度，引入了Mark-Houwink方程，用于关联分子量与溶液粘度，这是高分子材料分析中常用的经验关系。 动力学行为： 简要介绍高分子链在稀溶液中的扩散和迁移行为。 第五章：高分子材料的固态结构 高分子的宏观物理性能在很大程度上取决于其固态下的微观结构，特别是结晶度和链段的堆积方式。 结晶性高分子： 详细介绍高分子结晶的机理，包括成核（一次成核与二次成核）和晶体生长。阐述了球晶（Spherulites）的形成过程及其光学显微镜下的表征。 无定形结构与玻璃化转变： 深入探讨了高分子链的自由体积理论和动力学模型，解释了玻璃化转变温度 ($T_g$) 的物理本质。讨论了 $T_g$ 对材料机械性能、渗透性和介电性能的影响。 结构表征技术： 重点介绍差示扫描量热法 (DSC) 测量 $T_g$ 和结晶度； X射线衍射 (XRD) 分析晶体结构；以及动态机械分析 (DMA) 揭示粘弹性行为。 第六章：高分子的力学性能与粘弹性 高分子材料展现出独特的粘弹性行为，这是理解其作为工程材料潜力的关键。 粘弹性理论： 阐述了粘弹性（Viscoelasticity）的定义，并用经典的朗之万模型、开尔文模型和标准线性固体模型来描述高分子材料在受力下的时间依赖性行为。 蠕变与应力松弛： 详细分析了蠕变（Creep）和应力松弛（Stress Relaxation）实验如何揭示材料的内部结构和时间-温度等效原理 (Time-Temperature Superposition, TTS)。 动态力学性能： 解释了储能模量 ($E'$) 和损耗模量 ($E''$) 在温度或频率扫描下的变化规律，以及损耗因子 ($ andelta$) 在识别材料转变区间的意义。 第三部分：高分子加工与先进应用 第七章：高分子加工基础 本章关注如何将合成的高分子材料转化为具有实用形状的制品。 加工流变学： 介绍高分子熔体和浓缩溶液的流变特性，包括剪切速率、剪切应力和表观粘度之间的关系。讨论牛顿流体、剪切变稀流体和剪切增稠流体的行为特征。 常用成型技术： 系统介绍注塑成型 (Injection Molding)、挤出成型 (Extrusion)、吹塑成型 (Blow Molding) 和压延成型 (Calendering) 的基本原理、设备和工艺控制参数。强调剪切历史对最终产品性能的影响。 第八章：高分子材料的性能改性与功能化 为了满足特定应用需求，高分子材料通常需要进行改性。 共聚物设计： 探讨通过无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚来精确调控材料性能（如提高 $T_g$、改善韧性或引入自组装行为）的方法。 共混与复合材料： 介绍高分子合金（Polymer Blends）的相容性理论，以及如何通过添加无机填料（如碳黑、二氧化硅、纳米粒子）制备高性能复合材料，重点讨论界面粘结对增强效应的决定性作用。 交联与硫化： 阐述交联（如环氧树脂的固化、橡胶的硫化）如何显著提高材料的耐溶剂性和机械强度，使其从热塑性转变为热固性。 第九章：特种高分子与前沿应用 本章概述了近年来发展迅速的高分子材料领域。 导电与半导体高分子： 介绍π共轭体系在高分子主链上的构建，及其在有机发光二极管 (OLED)、有机太阳能电池 (OPV) 和有机场效应晶体管 (OFET) 中的应用潜力。 生物相容性高分子： 讨论用于药物缓释系统、组织工程支架和可吸收医疗器械的聚合物材料的设计原则，包括可降解聚酯（如PLA、PGA）和水凝胶。 智能与响应性高分子： 介绍形变记忆聚合物、pH敏感或温度敏感的响应性材料，及其在传感器和致动器中的新兴应用。 《高分子化学导论：结构、性能与应用》通过严谨的理论推导、丰富的图表和详尽的实验案例，旨在培养读者从分子层面理解高分子材料行为的能力，为从事高分子材料的研发、生产和应用提供坚实的知识基础。本书结构完整，内容详实，是高分子科学领域不可或缺的参考书。

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