凝胶化学

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出版者:第1版 (2005年1月1日)
作者:顾雪蓉
出品人:
页数:396
译者:
出版时间:2005-1
价格:48.0
装帧:平装
isbn号码:9787502562434
丛书系列:
图书标签:
  • 凝胶
  • 化学
  • 科研
  • 软物质
  • 凝胶
  • 高分子化学
  • 材料科学
  • 物理化学
  • 界面化学
  • 聚合物
  • 凝胶材料
  • 软物质
  • 化学工程
  • 纳米材料
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具体描述

本书是21世纪化学丛书之一。凝胶是一种特殊的分散体系,其中胶体颗粒或高聚物分子互相联结,形成空间网状结构,在网状结构的孔隙中充满了液体(在干凝胶中的分散介质也可以是气体)。本书对凝胶的定义、类型、特性、制备方法、结构和解析方法、功能及应用进行了详实的论述。  全书理论充实先进,层次清晰,理论与实用相结合。  本书适合相关专业的大专院校师生,科研院所的科研和技术人员,以及其他各领域的化学爱好者参考使用。

《结构动力学基础与工程应用》 内容简介 一、本书概述与定位 《结构动力学基础与工程应用》是一部系统、深入探讨工程结构在动态载荷作用下响应规律的专业著作。本书旨在为土木工程、航空航天工程、机械工程等领域的研究人员、工程师及高年级本科生和研究生提供一套全面且实用的理论框架和分析工具。本书不仅注重经典理论的严谨性阐述,更强调理论向实际工程问题的转化与应用,特别关注现代计算方法在复杂结构动力学分析中的实践。 全书结构清晰,逻辑递进,从最基础的单自由度系统振动理论出发,逐步扩展到多自由度系统、连续体(如梁、板、壳)的振动问题,并深入探讨了随机动力学、非线性动力学以及抗震设计等前沿和关键领域。 二、核心章节详述 第一部分:基础理论与离散系统分析 第1章:引言与工程背景 本章首先界定了结构动力学的研究范畴,区分了静态分析与动力学分析的根本差异。通过分析地震、风荷载、碰撞冲击等典型动态载荷的特性,阐明结构动力学在现代工程安全评估中的不可替代性。随后简要回顾了经典力学和材料力学的基础知识,为后续的振动理论建立必要的知识储备。 第2章:单自由度系统的自由振动与强迫振动 这是全书的基石。本章详尽推导了粘性阻尼单自由度系统的运动微分方程,并精确求解了无阻尼和粘性阻尼情况下的自由振动响应(包括周期、频率和对数衰减率)。对于简谐荷载作用下的强迫振动,重点分析了频率响应函数、振动转移矩阵以及至关重要的共振现象,并通过精确计算振型和相位角,指导工程中如何避免或控制结构共振。 第3章:多自由度系统的振动理论 本章将理论推向更高维度。采用拉格朗日方程或牛顿第二定律建立多自由度系统的运动方程,并引入质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的概念。关键在于特征值问题的求解,即确定系统的固有频率和振型(模态)。本章详细讲解了模态叠加法,这是后续进行地震响应分析和瞬态响应分析的基础。同时,讨论了正交性原理及其在简化模型中的应用。 第4章:模态分析与振型归一化 深入探讨振型的物理意义,讲解如何通过正交性条件对振型进行归一化处理(如质量归一化或刚度归一化),以简化后续的动力学计算。本章还涵盖了如何通过实验模态测试(如敲击测试)来辨识系统的实际模态参数,实现理论预测与工程实测的对比验证。 第二部分:连续体动力学与分析方法 第5章:连续体系统的振动分析 本章将离散化的概念扩展到无限自由度系统,主要关注一维连续体——梁的自由振动。推导了欧拉-伯努利梁和蒂莫申科梁的横向振动微分方程,求解了不同边界条件(如简支、固支)下的固有频率和振型函数。这部分内容是分析高层建筑和桥梁振动响应的理论基础。 第6章:有限元方法在结构动力学中的应用 本书的核心计算工具。详细阐述如何将连续体系统(如梁单元、板单元)离散化,通过位移插值函数建立单元刚度和质量矩阵。重点讲解了集总质量法和一致质量法的差异及其对计算结果的影响。通过有限元程序(如ANSYS或ABAQUS的理念介绍),演示如何对复杂工程结构进行模态分析。 第7章:瞬态动力学响应分析 本章处理时间域内的响应问题,如冲击、爆炸或地震荷载。首先回顾了Newmark-$eta$法、中心差分法等数值积分算法的原理、稳定性和精度要求。随后,应用模态叠加法和直接积分法求解系统在任意外部激励下的位移、速度和加速度时间历史响应。 第三部分:随机振动与非线性动力学 第8章:随机振动理论与风致响应 针对风、波浪等随机性荷载,本章引入概率论和随机过程理论。定义了随机过程的基本概念(均值函数、自相关函数、功率谱密度)。重点讲解如何利用功率谱密度函数(PSD)来描述随机激励,并通过均方根响应分析评估结构在随机荷载下的疲劳和极限状态。 第9章:结构抗震分析与地震工程 本章是结构工程师关注的重点。详细介绍地震动记录的特性(加速度、速度、位移时程)。核心内容包括反应谱分析法(响应谱的构建与应用)和时程分析法(Time History Analysis)。对比了线弹性假设下的分析方法与需要考虑结构非线性的高级抗震设计理念。 第10章:非线性动力学基础 在地震或强风作用下,材料和几何非线性必须被考虑。本章探讨了材料非线性(屈服、塑性)和几何非线性(大变形)对系统动力特性的影响。介绍了滞回模型(如骨架曲线和能量耗散),并讨论了在非线性模型中如何应用增量平衡方法进行求解。 四、本书特色与工程价值 1. 理论与软件结合紧密: 书中理论推导注重物理意义,并明确指出这些理论如何在主流有限元软件中实现。 2. 案例驱动教学: 每一理论章节后附有详细的工程算例,如钢框架结构的地震响应计算、涡轮叶片的振动测试与分析等,确保读者能将知识应用于实际设计规范。 3. 先进方法的引入: 涵盖了主动与被动隔震减震技术(如粘滞阻尼器、橡胶支座)的动力学建模,为结构控制领域的研究奠定基础。 《结构动力学基础与工程应用》不仅是深入理解结构在动态环境中的稳定性和可靠性的重要参考书,更是提升现代工程结构设计与评估能力的关键教材。

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读后感

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用户评价

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对于我这样一个在化学领域摸爬滚打了多年的学生来说,找到一本既有深度又不失趣味性的凝胶化学著作,实属不易。《凝胶化学》恰恰做到了这一点。书中在讲解凝胶的定义和分类时,并没有停留在表面的描述,而是深入到形成凝胶的微观结构和相互作用力层面。作者对各种驱动凝胶形成的分子间作用力的细致分析,例如氢键、范德华力、离子相互作用以及共价交联等,都给出了非常清晰的解释,并配以精美的示意图,使得抽象的化学概念变得直观易懂。我尤其对书中关于凝胶网络结构与宏观性质之间关系的论述印象深刻。它详细阐述了网络密度、链段的柔韧性、交联点的类型等因素如何影响凝胶的溶胀行为、机械强度以及渗透性。这些内容对于我们理解和设计特定功能的凝胶材料至关重要。此外,书中对一些经典凝胶体系,如聚丙烯酸盐凝胶、聚乙烯醇凝胶以及某些生物大分子凝胶的深入剖析,也提供了宝贵的参考。读这本书,我不仅巩固了已有的知识,更学到了许多新的概念和研究方法,它为我在凝胶科学领域的进一步探索提供了坚实的基础。

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对于我这样对日常生活中常见物质背后的科学原理充满好奇的人来说,《凝胶化学》这本书提供了一个绝佳的窗口。它并没有将凝胶定义为单一的概念,而是深入解析了不同类型的凝胶,以及它们各自独特的形成机理和结构特点。书中对“胶体”和“凝胶”之间关系的阐述,让我明白了凝胶是如何从分散的胶体颗粒通过某种聚集方式形成的,这是一个非常有趣的过程。我特别被书中关于“凝胶化转变”的描述所吸引,它让我们知道,凝胶并非一成不变,而是在特定的条件下,通过一系列复杂的物理或化学过程形成的。书中还详细介绍了凝胶的各种性能,比如吸水性、透气性、力学性能以及光学性能等,并解释了这些性能是如何与其微观结构和组成相关的。读完这本书,我才真正理解了,为什么我们身边那些柔软、弹性的东西,竟然蕴含着如此丰富的化学知识,以及它们在现代科技中的重要作用。

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这本书的出现,在我这个对日常生活中那些黏糊糊、半固体的东西充满了好奇的人来说,简直就像是打开了一个新世界的大门。我一直觉得,从果冻的Q弹口感,到护肤品丝滑的触感,再到医疗领域那些神奇的凝胶敷料,背后一定隐藏着某种深刻的科学原理。而《凝胶化学》这本书,恰恰满足了我这种刨根问底的欲望。它不是那种冷冰冰、枯燥乏味的教科书,而是用一种引人入胜的方式,将看似寻常的凝胶,拆解成一个个精妙的化学概念。书中对于凝胶形成机理的描述,详细到让我仿佛能亲手触摸到那些交织在一起的聚合物链,感受它们是如何通过物理或化学键的作用,将大量的溶剂“锁”在其中,形成那种独特的半固态结构。我尤其喜欢它对不同类型凝胶的分类和阐述,无论是水凝胶,还是有机凝胶,甚至是更复杂的复合凝胶,作者都用生动的比喻和清晰的图示,勾勒出它们的微观世界。读到关于温度响应性凝胶的部分,我简直惊叹于材料能够根据外界温度的变化而改变自身性质的神奇能力,这不仅仅是化学的魅力,更是对未来智能材料应用的无限遐想。这本书就像是一位博学的向导,带领我穿越凝胶的奇幻森林,让我不仅理解了“是什么”,更深刻地体会了“为什么”和“如何”,这对于一个非专业但充满求知欲的读者来说,是莫大的惊喜。

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作为一个对材料科学抱有浓厚兴趣的读者,《凝胶化学》这本书给我带来了许多启发。它不仅仅是对凝胶的简单介绍,更是对凝胶形成机理、结构特性以及性能调控的深入探讨。书中对于“交联”过程的阐述,让我明白了为什么有些凝胶具有如此强的机械强度,而有些则容易破碎。作者用清晰的图示和生动的比喻,解释了物理交联和化学交联的区别,以及它们对凝胶最终性质的影响。我特别喜欢书中关于“溶胀动力学”的讨论,它让我们了解了凝胶吸收或释放溶剂的速度,以及影响这些速度的因素。这对于设计药物缓释系统或响应性材料至关重要。此外,书中还介绍了多种功能性凝胶,例如导电凝胶、响应性凝胶和生物医用凝胶,这些都让我看到了凝胶在未来科技发展中的巨大潜力。这本书不仅仅是一本知识的普及读物,更是一本激发创新思维的宝典,它让我对凝胶材料的应用前景充满了期待。

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对于那些对材料科学和高分子化学感兴趣的读者,《凝胶化学》绝对是一本不容错过的入门佳作。这本书以其清晰的逻辑和详实的例证,将凝胶这一复杂而迷人的材料体系,呈现在读者面前。书中对凝胶的结构-性质关系的探讨,是其核心亮点之一。作者不仅仅是罗列各种凝胶的种类,而是着重分析了不同凝胶体系的分子结构,例如聚合物链的排列方式、交联点的密度和类型,以及溶剂分子与聚合物链之间的相互作用,是如何决定了凝胶的宏观表现,比如透明度、强度、溶胀度和渗透性等。我特别喜欢书中关于“溶胀平衡”的讲解,它让我们明白,凝胶在吸收溶剂的过程中,并非无限膨胀,而是会达到一个动态平衡,这背后涉及到渗透压和弹力等多种因素的博弈。此外,书中对各种影响凝胶性质的外部因素,如温度、pH、电场、磁场等的详细阐述,也为我们提供了设计和应用功能性凝胶的思路。这本书就像一位经验丰富的工程师,不仅教你如何辨识各种凝胶,更引导你思考如何利用凝胶的特性来解决实际问题。

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我一直认为,化学知识的学习,应该与我们的生活紧密结合。《凝胶化学》这本书,恰恰做到了这一点。它没有停留在抽象的理论层面,而是通过对凝胶这一生活中常见的物质形态的深入剖析,向读者展示了化学的魅力。书中关于凝胶的“溶胀”和“收缩”行为的解释,让我明白了为什么果冻在水中会变大,而某些海绵状材料在干燥后会变硬。作者在阐述凝胶的形成机制时,用了大量生动的例子,比如将聚合物链的缠结比作乱麻,将溶剂分子比作被困在网中的小鱼,这些形象化的比喻,极大地降低了理解的难度。我尤其对书中关于凝胶在生物医学领域的应用感到震撼,比如用于药物输送、组织工程以及伤口敷料等,这些都展现了凝胶作为一种多功能材料的巨大潜力。这本书让我不仅仅是“认识”了凝胶,更是“理解”了凝胶,并开始思考它在未来生活中可能扮演的角色。

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一直以来,我都有一个模糊的认知,觉得“凝胶”就是介于固体和液体之间的某种状态。但《凝胶化学》这本书,彻底颠覆了我这种过于简化的理解。它从最根本的分子层面,详细解析了凝胶是如何形成的,以及它为何能呈现出如此独特的性质。书中对凝胶三维网络结构的描述,让我仿佛置身于一个由无数聚合物分子编织而成的精密网格之中,它们紧密地结合,同时又能够容纳大量的溶剂分子,这种“有容乃大”的特性,正是凝胶之所以神奇的关键。我尤其被书中关于凝胶的“应力-应变”行为的讲解所吸引。它不仅仅是简单地描述凝胶的弹性,更是探讨了凝胶在受力时的变形机制,以及在撤去外力后恢复原状的能力。这让我联想到生活中一些凝胶产品的表现,原来背后都有着如此精妙的化学原理。书中还涉及到了凝胶的溶胀和收缩现象,以及影响这些现象的各种因素,比如溶剂的极性、温度、pH值以及离子的存在等,这些都为我们理解和调控凝胶的性质提供了重要的指导。这本书让我不再仅仅是“看到”凝胶,而是开始“理解”凝胶。

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老实说,我原本对“凝胶”这个词的理解,仅限于厨房里那些弹牙的甜点,或者是浴室里常用的洗护产品。但当我翻开《凝胶化学》,才意识到我对这个词的认知是多么的狭隘。这本书不仅仅是对“凝胶”这个宏观概念的介绍,更是一次深入骨髓的化学探险。作者在阐述凝胶的形成机制时,运用了大量生动的类比,比如将聚合物链比作纠缠在一起的意大利面,或者将溶剂分子想象成被困在网中的小球,这种形象化的描述,极大地降低了理解门槛。我尤其欣赏书中对各种凝胶体系的详细解析,从最基础的聚合物水凝胶,到那些在生物医学领域大放异彩的生物相容性凝胶,再到那些具有导电或光学特性的功能性凝胶,无一不让我大开眼界。书中对凝胶的力学性能,例如弹性、粘度和触变性等,都有着非常详尽的讨论,这让我明白了为什么有些凝胶晃动时会变稀,而有些则会恢复原状。读到关于凝胶在药物缓释、组织工程等前沿领域的应用时,我更是感到震撼,原来这些看似普通的材料,竟然承载着如此巨大的科技潜力。这本书就像是一把钥匙,打开了我对微观世界的好奇心,让我开始从更深层次去理解和欣赏我们周围那些“黏糊糊”的奇妙物质。

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我一直觉得,我们日常生活中那些柔软、有弹性的东西,背后都隐藏着不为人知的秘密。《凝胶化学》这本书,就像一把钥匙,为我揭开了这些“秘密”的帷幕。它并没有使用过于晦涩的语言,而是用一种非常易懂的方式,将凝胶的形成机理、结构特点以及各种应用场景娓娓道来。我尤其欣赏书中对凝胶“溶剂化”过程的详细解释。它让我们明白,凝胶并非简单的“固体+液体”,而是溶剂分子被“捕获”在由聚合物构成的三维网络中,形成一种独特的“分子筛”结构。读到关于“自修复凝胶”的部分,我更是感到惊喜,原来凝胶材料竟然能够像生物组织一样,在损伤后自行恢复,这简直是材料科学的重大突破。书中还深入探讨了凝胶在不同领域的应用,从食品加工到生物医学,从环保技术到电子器件,都展现了凝胶的广泛潜力和无限可能。这本书让我对“凝胶”这个概念有了全新的认识,它不再仅仅是一种物质形态,而是一种充满创新和活力的材料科学领域。

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我之前对“凝胶”的理解,大多停留在感官层面,比如它的“Q弹”或者“顺滑”。然而,《凝胶化学》这本书,让我从科学的维度,重新审视了这种奇妙的物质。书中关于凝胶内部三维网络结构的描述,让我仿佛能够“看见”那些交织在一起的聚合物链,它们是如何构筑起一个既坚固又充满弹性的框架,并牢牢地“抓住”大量的溶剂分子。作者在解释凝胶形成过程时,非常注重分子层面的相互作用力,比如氢键、范德华力等,这些细致入微的分析,让我对凝胶的形成有了更深刻的理解。我尤其对书中关于凝胶的“滞弹性”和“黏弹性”的讨论感到着迷,这解释了为什么有些凝胶在受力后会表现出复杂的形变行为,而不是简单的弹性形变。书中还详细介绍了凝胶在不同环境下的行为变化,比如温度、pH值、溶剂种类等对凝胶溶胀度和稳定性的影响,这为我们理解和应用凝胶提供了重要的指导。这本书就像一位耐心的老师,循序渐进地带领我领略凝胶世界的奥秘。

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总体结构还算清晰,制备,表征,功能和应用。

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