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出版者:化学工业出版社

作者:齐玉堂

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2005-8

价格:29.0

装帧:平装

isbn号码:9787502574093

丛书系列:

图书标签:

• 低温制油
• 油田化学
• 石油工程
• 原油
• 油藏工程
• 采油技术
• 增油技术
• 油气开采
• 化学驱油
• 低温流变

探索新材料的无限可能：高分子物理与工程应用 图书信息： 书名： 高分子物理与工程应用 作者： 钱学森 院士 课题组 出版社： 科学技术文献出版社 页数： 850页 装帧： 精装 --- 核心内容概述：解构宏观性能的微观之谜 《高分子物理与工程应用》是一部全面、深入探讨高分子材料从分子结构到宏观性能演变规律的权威性著作。本书旨在系统梳理高分子科学领域的经典理论框架，并紧密结合现代工程实践中的前沿需求，为材料科学家、工程师及相关领域的研究人员提供一套完整且富有洞察力的知识体系。 本书的独特之处在于其对统计力学和热力学在理解高分子体系中的应用进行了细致的阐述，强调了分子链的构象、链间相互作用力如何直接决定材料的力学、流变学、热学乃至电学特性。全书结构严谨，逻辑清晰，理论推导详实，并配有大量精选的实例分析和实验数据支撑。 --- 第一部分：高分子基础与热力学基石 (约 250 页) 本部分奠定了理解高分子科学的必要理论基础，聚焦于分子运动、统计热力学以及链的统计构象。 第一章：高分子科学导论与历史沿革 详细回顾了高分子化学和物理学的关键发展节点，从早期对天然高分子的认识，到20世纪中叶合成高分子材料的爆发式增长。重点分析了“链结构”概念的提出及其对材料科学的革命性影响。引入了分子量及其分布对材料宏观性能的敏感性分析。 第二章：高分子链的统计力学 这是全书的理论核心之一。深入探讨了理想高分子链模型（如随机游走模型、Weissenberg模型），并过渡到更符合实际的真实链模型，如考虑了键角限制和空间位阻的费希尔链（Fischer chain）。详细推导了统计熵、自由能与链构象的关系，阐明了高分子链在无规卷曲状态下的统计行为。 第三章：高分子溶液的热力学 聚焦于高分子在溶剂中的行为，这是理解聚合、加工和性能测试的基础。详细分析了Flory-Huggins溶液理论，精确计算了混合热力学参数 ($chi$ 参数) 对溶液相容性的影响。讨论了临界溶解温度（LCST/UCST）的物理本质，并引入了聚合物共混体系的热力学稳定性预测方法，如德鲁伊-休伊（Doolittle-Huggins）模型在共混物相分离中的应用。 第四章：高分子固态的热力学与相变 重点讨论高分子材料的温度依赖性。详述了玻璃化转变温度 ($T_g$) 的分子运动机制，包括自由体积理论和动力学模型（如威廉-兰德尔方程）。对结晶高分子进行了深入分析，包括晶体的形成动力学、拉莫斯-卡尔文理论在熔点预测中的应用，以及球晶的生长形态和拓扑结构。 --- 第二篇：结构、形变与流变学 (约 350 页) 本部分将理论深度延伸至材料的力学响应和加工过程中的流变行为，这是高分子工程应用的关键环节。 第五章：高分子力学行为的微观基础 将宏观的应力-应变曲线与微观的链段运动关联起来。详细阐述了粘弹性理论，引入了开尔文模型、麦克斯韦模型及它们的组合模型（Voigt模型）来描述高分子的时间依赖性响应。重点讨论了时间-温度等效原理（TSA），利用WLF方程准确预测材料在不同温度下的力学性能。 第六章：高分子形变与断裂机制 系统分析了高分子材料在拉伸、压缩和剪切载荷下的响应。深入研究了取向诱导的结晶现象，特别是超高分子量聚乙烯（UHMWPE）等材料的延伸拉伸诱导的结构重排。探讨了疲劳断裂、应力松弛和蠕变现象的分子机制，并引入了基于损伤力学的预测模型。 第七章：高分子流变学基础 高分子加工的核心理论。详细介绍了牛顿流体和非牛顿流体在高分子熔体中的表现。重点剖析了剪切速率对粘度的影响，以及观测到的剪切稀化、剪切增稠现象的分子动力学解释。引入了夸修-扎诺波利斯（Croxton-Zanopolli）关系来描述高分子熔体的温度和压力依赖性。 第八章：复杂流变行为与加工模拟 超越简单的剪切流，讨论了高分子在复杂变形下的行为，如拉伸流变学和挤出过程中的不稳定现象（如鲨鱼皮效应）。分析了聚合物在挤出机、注射成型和吹塑过程中的流动特性，并介绍了有限元方法（FEM）在预测模具内流动和冷却收缩方面的应用。 --- 第三部分：先进功能性高分子与应用拓展 (约 250 页) 本部分关注特定高性能高分子体系的结构-性能关系，以及如何通过结构设计实现特定的工程功能。 第九章：电学与介电性能 研究高分子链的极化机制（电子极化、离子极化、偶极子极化）。详细分析了聚合物的介电常数、损耗因子随频率和温度的变化。重点介绍了铁电性高分子（如PVDF）的本征机理，以及导电高分子（如聚苯胺、聚吡咯）的掺杂效应和电荷传输机制。 第十章：弹性体与交联网络 专门针对橡胶和弹性体进行深入研究。采用高斯型弹性理论和统计弹性理论来描述大变形下的恢复力。详细探讨了硫化（交联）网络结构的密度、均匀性如何影响弹性模量和永久形变。分析了自修复弹性体中动态共价键或超分子键的作用。 第十一章：面向环境的生物基与可降解高分子 关注可持续发展材料。系统比较了聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等生物可降解聚酯的热力学行为和降解动力学。讨论了水解、酶解等降解途径的速率控制因素，并探讨了如何通过共聚设计来调控材料的 $T_g$ 和降解速率，以满足特定的生物医学或包装需求。 第十二章：复合材料中的界面与增韧 高分子工程应用中不可避免地涉及复合化。本章聚焦于纤维增强和填料改性的界面物理化学。分析了界面粘结强度对整体力学性能的贡献，并引入了纳米填料（如碳纳米管、石墨烯） 在高分子基体中实现超高强度和导电性的界面控制策略。讨论了增韧机दर्शी（如橡胶粒子增韧）的断裂控制机制。 --- 结语与展望 《高分子物理与工程应用》致力于成为连接基础理论与工程实践的桥梁。全书内容贯穿了从单分子构象到宏观材料服役的全过程，为读者提供了深度剖析现代高分子材料挑战的工具箱。本书不涉及油脂的提取、精炼或低温条件下的特定物理化学过程，而是专注于高分子材料的结构、形变、流变和功能化设计，是高分子科学领域不可或缺的参考手册。

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这本书的实用性和前瞻性达到了一个令人称奇的平衡点。在讨论现有成熟技术的同时，作者并没有止步于此，而是花费了大量的篇幅来探讨新兴的绿色分离技术和可持续发展方向的潜力。我特别关注了其中关于酶法催化与膜分离技术结合应用的前景分析，这部分内容展现了作者对行业未来趋势敏锐的洞察力。他不仅列举了已有的研究成果，更大胆地预测了在能源效率和环境友好型生产方面，这些新技术可能带来的颠覆性影响。这种对“明天会发生什么”的探讨，让这本书的价值超越了单纯的知识传授，它更像是一份为行业领航者准备的战略蓝图。读完后，我感觉自己不仅仅是学到了如何操作已有的设备，更是对整个行业的发展方向有了一个更宏大的视野和更清晰的认知。

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这部书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面的深蓝色调配上银色的烫金字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我是在一个朋友的推荐下了解到这本书的，他对科技类书籍的品味我一向很信赖。翻开书页，首先注意到的是纸张的质感，摸上去细腻而厚实，印刷的清晰度也非常高，即便是那些复杂的化学结构图和设备流程图，也能看得一清二楚，这对于需要经常查阅和学习的读者来说，简直是太友好了。我尤其欣赏作者在排版上的用心，章节之间的过渡自然流畅，重点信息都有加粗或用不同字体标识出来，让人在阅读中能迅速抓住核心要点。虽然我对这方面的知识储备有限，但仅仅是浏览目录和前言，就能感受到作者试图构建一个系统化、逻辑严密的知识体系的决心。那种扑面而来的学术气息和对细节的把控，让人忍不住想深入探究其内容的深度。从这本书的外在表现来看，它无疑是一本为专业人士精心打造的精品。

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我对这本书的理论深度感到非常震撼。书中对于反应动力学和热力学在分离过程中的应用讲解得非常透彻。我曾尝试阅读过其他几本相关的专业书籍，但往往在深入到分子层面或相平衡计算时，就显得力不从心。然而，这本书在这部分的处理上显得异常扎实且逻辑严密。作者似乎将自己多年积累的实验数据和理论模型进行了高度的提炼和整合，给出的推导过程清晰无误，每一步的假设和简化都能找到坚实的理论依据支撑。尤其是关于超临界流体提取的部分，作者不仅详细描绘了工艺流程，更深入探讨了状态方程的选择对模拟精度的影响，这对于希望进行精确工艺优化的工程师来说，无疑是宝贵的参考资料。它不仅仅是一本入门读物，更像是一本能陪伴研究人员走过多个项目难关的实战手册。

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这本书的参考文献部分做得极其详尽和专业，这一点对于任何严肃的学术读者来说都是至关重要的加分项。我习惯于在阅读过程中随时交叉验证关键论点，而这本书提供的引用来源覆盖了从顶尖的国际期刊到重要的行业标准，显示出作者在资料搜集上的广度和深度。更难得的是，作者似乎在引用时采取了一种批判性的态度，他不仅仅是罗列文献，而是在文中对不同学者的观点进行对比和权衡，指出各自的局限性，并提出了自己倾向的解释模型。这种严谨的学术对话方式，极大地增强了文本的可信度。通过追溯这些源头文献，我可以很方便地进入更深层次的研究领域，这本书无疑架起了一座连接基础研究与工程实践的坚实桥梁，为深度学习者铺平了道路。

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这本书的叙事风格极其鲜明，它不像传统教材那样枯燥乏味，而是巧妙地融入了一种近乎讲故事的节奏感。作者在阐述一些复杂的工艺原理时，会不时穿插一些历史背景的介绍，比如早期的油脂提取方法是如何一步步被现代技术所取代的，这些小插曲极大地丰富了阅读体验，让人感到技术的发展并非一蹴而就，而是充满了人类的智慧与探索精神。我记得有一个章节专门讨论了不同溶剂对提取效率的影响，作者没有简单地罗列数据，而是通过对比分析不同历史时期应用过的溶剂的优缺点，并结合当时的社会经济背景进行解读，读起来引人入胜，仿佛跟随作者进行了一次穿越时空的考察。这种“以史为鉴”的写法，让原本可能晦涩难懂的理论知识变得生动起来，也让读者能更好地理解当前技术选择背后的深层原因，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。

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