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出版者:化学工业出版社

作者:周祥兴

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:32.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502534219

丛书系列:

图书标签:

• 塑料包装
• 软质包装
• 包装技术
• 包装材料
• 食品包装
• 工业包装
• 塑料工程
• 包装设计
• 包装工艺
• 聚合物材料

现代工业材料的创新与应用：从高性能复合材料到智能纺织品的跨界探索 内容概述 本书深入探讨了当代工业材料科学领域的前沿进展与实际应用，聚焦于那些驱动技术革命和提升产品性能的核心材料体系。全书结构严谨，内容翔实，涵盖了从基础理论到复杂工程实践的多个层面，旨在为材料工程师、研发人员以及相关领域的学者提供一份全面且具有前瞻性的参考资料。 本书的撰写严格遵循了严谨的学术规范，力求在技术深度与应用广度之间取得完美的平衡。我们避开了对特定包装形式的材料的深入讨论，而是将视野投向了更广阔的工业材料蓝图。 --- 第一部分：先进高分子结构设计与合成（Advanced Polymer Architecture and Synthesis） 本部分着重于解析现代高分子材料的分子设计理念，以及如何通过精确的合成方法来调控其宏观性能。 第一章：新型嵌段共聚物的相分离行为与界面调控 本章详细阐述了具有不同化学结构嵌段的共聚物如何通过自组装形成有序的纳米结构。讨论了影响相分离临界点（如L-S转变）的热力学因素，包括Flory-Huggins参数的精确计算方法。重点分析了如何利用外部刺激（如温度、溶剂蒸气或剪切力）来动态控制这些纳米结构的形貌，例如从层状到柱状或球状结构的转变。此外，深入探讨了界面张力在决定最终宏观力学性能中的关键作用，并介绍了通过表面活性剂或接枝共聚物技术实现界面性能的精确优化策略。 第二章：可控自由基聚合（CRP）技术的新进展 本章系统回顾了原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）以及氮氧自由基聚合（NMP）等CRP技术的最新突破。详细对比了这些方法在分子量分散度（Đ值）控制、链端官能团化能力以及聚合速率上的优异表现。特别关注了在水相或非传统溶剂中实现“绿色”聚合的技术路径，以及如何利用CRP技术合成具有高度复杂的拓扑结构（如星形、梳形或树枝状）的高分子，为理解高分子流变学提供了结构基础。 第三章：生物基与可降解高分子的合成与降解动力学 面对全球环境挑战，本章聚焦于可持续材料的开发。探讨了聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等生物基单体的提纯与高效聚合工艺。深入分析了这些材料在不同环境（堆肥、海洋、土壤）下的水解或酶解降解动力学模型，包括了零级、一级反应模型的适用性分析。同时，介绍了通过共聚改性来平衡生物降解速率与材料机械强度的技术方案。 --- 第二部分：高性能结构复合材料的工程化（Engineering of High-Performance Structural Composites） 本部分将研究重点放在了需要承受极端载荷和复杂环境的结构材料，特别是纤维增强复合材料的界面科学与失效分析。 第四章：先进纤维增强体的界面粘接机理与表面处理 本章详述了碳纤维（CF）、芳纶纤维（AF）和超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）等先进增强体的表面化学特性。详细分析了通过等离子体处理、化学气相沉积（CVD）以及偶联剂改性对纤维表面能和浸润性的影响。引入了界面剪切强度（IFSS）的测试方法，并建立了界面微区应力传递的有限元模型，以预测复合材料在拉伸和弯曲载荷下的疲劳寿命。 第五章：纳米颗粒增强树脂基体与多尺度增韧技术 本章探讨了如何利用纳米级填料（如石墨烯、碳纳米管、纳米粘土）来提升环氧树脂或聚酰亚胺树脂的性能。重点分析了纳米颗粒在树脂基体中的分散均匀性问题，并介绍了超声辅助分散与原位聚合技术。通过引入橡胶纳米颗粒或反应型增韧剂，本章详细阐述了多尺度增韧机制，例如裂纹偏转、桥接和能量耗散，从而显著提高材料的断裂韧性（KIC）。 第六章：热固性复合材料的固化动力学与热机械性能表征 本章专注于热固性树脂体系（如双马亚胺树脂、氰酸酯树脂）的转化率和交联密度控制。利用差示扫描量热法（DSC）和动态热机械分析（DMA）来建立固化过程的动力学模型（如遵循Kissinger或Ozawa方法）。详细分析了固化度对材料玻璃化转变温度（Tg）、热膨胀系数（CTE）以及在高温下的蠕变性能的影响，为航空航天结构件的设计提供了热力学基础数据。 --- 第三部分：功能性材料的电、光与磁响应（Electro-Optic-Magnetic Responses of Functional Materials） 本部分转向具有特定外部刺激响应特性的智能或半功能性材料，它们在传感器、能源存储和电磁屏蔽方面具有巨大潜力。 第七章：导电聚合物的掺杂机制与电化学行为 本章研究了聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）等共轭聚合物的电导率调控。深入探讨了酸性、氧化还原掺杂对聚合物链构象的影响及其在电荷传输中的作用。详细介绍了这些材料在电化学传感器和超级电容器中的应用，包括电极的循环稳定性测试和电荷存储机制（法拉第过程与双电层过程的区分）。 第八章：光响应性材料与液晶聚合物的取向控制 本章聚焦于能对光照产生可逆形变或颜色变化的材料。分析了偶氮苯衍生物在聚合物链中的引入如何实现光诱导的分子翻转，进而驱动宏观形变（光机械效应）。对于液晶聚合物（LCPs），本章详细阐述了通过外加电场或剪切场对液晶相（向列相、层列相）的精确取向控制技术，及其在电子封装和高频通信基板中的应用潜力。 第九章：电磁屏蔽材料的微结构设计与衰减机理 本章探讨了如何利用高导电性填料（如金属微粒、导电碳黑）构建高效的电磁屏蔽（EMS）复合材料。重点分析了屏蔽效率（SE）与材料导电网络密度（渗流阈值）之间的关系。引入了多物理场耦合仿真，研究了电磁波在材料内部的反射、吸收和透射机制，并提出了在轻量化需求下，实现宽频带高屏蔽效能的结构设计原则。 --- 总结与展望 本书的最终目标是展示材料科学的交叉性和集成性，即现代工程的成功越来越依赖于对不同材料体系进行深度理解和有效整合。本书的每一章都致力于提供深厚的理论支撑和可复现的实验方法，为下一代高性能工业产品的开发奠定坚实的材料基础。全书结构清晰，确保读者能够系统地掌握从分子到宏观尺度的材料设计与性能调控的全过程。

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