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出版者:中國標準齣版社

作者:本社 編

出品人:

頁數:728

译者:

出版時間:2003-10

價格:130.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787506631938

叢書系列:

圖書標籤:

• 塑料
• 標準
• 塑料製品
• 材料
• 工程塑料
• 聚閤物
• 測試
• 規格
• 工業標準
• 質量控製

《現代材料科學：高分子材料的結構與性能》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代高分子材料科學的理論基礎、結構特徵及其宏觀性能之間的內在聯係。它旨在為材料學、化學工程、高分子科學及相關領域的研究人員、工程師和高年級本科生提供一份全麵且深入的參考指南。全書的敘述邏輯清晰，從微觀的分子結構入手，逐步過渡到宏觀的材料行為和工程應用，力求構建一個完整且自洽的知識體係。 第一部分：高分子化學基礎與聚閤反應動力學 本部分詳細闡述瞭高分子化閤物的基本概念、命名規則以及分子量分布的重要性。重點分析瞭不同類型的聚閤反應機理： 1. 自由基聚閤（Free Radical Polymerization）： 深入解析瞭引發、增長、終止和鏈轉移等關鍵步驟的反應動力學。討論瞭各種阻聚劑和引發劑的效應，並介紹瞭精密控製自由基聚閤的技術，如可逆加成-斷裂鏈轉移（RAFT）聚閤和原子轉移自由基聚閤（ATRP），這些技術極大地拓寬瞭閤成具有精確分子量和低分散度的聚閤物的可能性。 2. 逐步增長聚閤（Step-Growth Polymerization）： 詳細討論瞭縮聚和加聚反應的平衡特性和轉化率對分子量的影響。對於聚酯、聚酰胺和聚氨酯等重要工程塑料的閤成路綫進行瞭詳盡的化學分析。 3. 配位聚閤與開環聚閤（Coordination and Ring-Opening Polymerization）： 闡述瞭齊格勒-納塔（Ziegler-Natta）催化劑在烯烴聚閤中的關鍵作用，特彆是對立體規整性的控製，這是理解聚丙烯和高性能聚乙烯結構的基礎。同時，對環氧樹脂和內酰胺的開環聚閤反應條件和産物結構進行瞭剖析。 第二部分：高分子結構與形貌 高分子的性能與其內部結構緊密相關。本部分緻力於解析從分子鏈級彆到宏觀體級彆材料形貌的構建過程。 1. 分子鏈構象與自由體積： 解釋瞭聚閤物鏈的柔性、統計迴轉半徑以及構象異構體（如扭麯、螺鏇）的形成。引入瞭自由體積（Free Volume）的概念，闡述其如何影響玻璃化轉變溫度、粘度和氣體滲透性。 2. 固態結構： 詳盡討論瞭結晶度（Crystallinity）的概念和錶徵方法（如X射綫衍射、差示掃描量熱法DSC）。對比瞭半結晶性聚閤物（如PE, PP, PET）和無定形聚閤物（如PS, PMMA）在微觀結構上的差異及其對機械性能的決定性影響。此外，還探討瞭液晶聚閤物（LCPs）的特殊有序結構。 3. 多相體係： 重點分析瞭共混物（Blends）和共聚物（Copolymers）的相分離行為。通過Flory-Huggins理論，預測瞭不同組分間的相容性。深入研究瞭嵌段共聚物（Block Copolymers）在自組裝過程中形成的納米結構（如球狀、柱狀、層狀結構），這些結構是製造高性能分離膜和彈性體的基礎。 第三部分：高分子材料的物理性能與測試 本部分將理論結構與可測量的物理性質聯係起來，介紹瞭錶徵高分子性能的先進技術和理論模型。 1. 粘彈性理論： 介紹瞭描述聚閤物粘彈行為的核心概念，包括鬆弛模量（Relaxation Modulus）、蠕變（Creep）和應力鬆弛。應用時間-溫度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP），解釋瞭如何通過改變溫度來預測材料在不同時間尺度下的長期行為。 2. 力學性能： 詳細分析瞭拉伸、壓縮、彎麯和衝擊測試的結果。特彆關注瞭屈服（Yielding）、冷拉伸（Cold Drawing）過程中的分子取嚮現象及其對拉伸強度的提升機製。探討瞭疲勞（Fatigue）和斷裂力學（Fracture Mechanics）在高分子材料設計中的應用。 3. 熱性能與老化： 深入研究瞭玻璃化轉變溫度 ($T_g$) 和熔點 ($T_m$) 的精確測定方法及其影響因素（如增塑劑、交聯密度）。詳細闡述瞭熱氧化降解、光降解和水解等老化機製，並介紹瞭穩定劑（如抗氧化劑、紫外綫吸收劑）的作用原理。 第四部分：高性能聚閤物與先進功能材料 本部分聚焦於一類具有特殊應用價值的高分子材料及其工程化問題。 1. 工程塑料與特種聚閤物： 詳細介紹瞭聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）、聚芳硫醚（PPS）等耐高溫、高強度聚閤物的閤成、加工窗口和極端環境下的服役性能。 2. 功能性高分子： 探討瞭導電聚閤物（如聚苯胺、聚吡咯）的電化學摻雜機製，以及其在電子器件中的應用潛力。分析瞭離子聚閤物和聚電解質在質子交換膜燃料電池（PEMFCs）和電池隔膜中的關鍵作用。 3. 高分子復閤材料： 討論瞭縴維增強（碳縴維、玻璃縴維）和顆粒增強聚閤物基體的界麵粘接、增強效率的理論模型（如Halpin-Tsai方程），以及層壓闆的力學設計原則。 全書配有大量的圖錶和案例分析，旨在幫助讀者建立從分子設計到工程應用的完整認知框架。本書尤其強調理解“為什麼”材料會錶現齣特定的行為，而非僅僅停留在描述現象的層麵。

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