具体描述
纳米复合纤维材料是纳米科技应用于纺织化纤领域的一个成功范例。其特有的性质与功能使之成为科学研究和产业开发的热点。《纳米复合纤维材料》在总结近年来国内外研究与应用成果的基础上,介绍了纳米复合纤维材料的基本概念、研究进展和发展趋势,用于纳米复合纤维的功能纳米材料的制备与改性,纳米复合纤维材料的加工方法#基本结构与性能,并按通用纤维#高性能纤维、生物质纤维及静电纺纤维的纳米复合,以及纤维和织物表面的纳米功能化,分别介绍了不同类型的纳米复合纤维材料的研究进展,同时介绍了纳米复合纤维材料的相关应用领域。
作者简介
朱美芳,博士生导师,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者。现任东华大学材料科学与工程学院院长,纤维材料改性国家重点实验室副主任,教育部高分子材料与工程专业教指委副主任委员,全国工程专业学位研究生教指委委员,中国材料研究学会常务理事,中国纺织工程学会第七届化纤专业委员会副主任委员,《高分子学报》、《纺织学报>、Progress in Natural Science:Materials International等期刊编委。曾任“十五”国家863新材料领域“纳米材料”重点专项总体组专家。长期从事聚合物纤维材料、纳米复合材料、有机/无机杂化材料及其应用等领域的研究工作。近年来在国内外学术刊物上发表论文150余篇(其中SCI收录120余篇),编撰和参编著作6部,申请国家发明专利100余项(其中已授权80余项),受邀作国际国内会议报告、担任会议主席60余次。以第一完成人获国家科技进步奖二等奖(2006年),上海市科技进步奖一等奖(2004.2008年),中国纺织工业联合会科技进步奖一等奖(2013年)等。先后获得国家有突出贡献中青年专家、新世纪百千万人才工程国家级人选、教育部跨世纪优秀人才,中国纺织学术带头人,中国青年科技奖、上海市科技精英、桑麻纺织杰出青年学者奖、何梁何利基金科学与技术青年创新奖、第七届中国青年女科学家奖、宝钢优秀教师特等奖等奖励或荣誉称号。
目录信息
前言
第1章绪论
1
1.1纳米复合纤维材料的基本概念
1.1.1纳米科学与技术
1.1.2纳米材料与纳米复合材料
1.1.3纤维材料
1.1.4纳米复合纤维材料
1.2纳米复合纤维材料的研究进展
1.2.1物理机械性能提高的纳米复合纤维
1.2.2功能性纳米复合纤维材料
1.2.3国内外纳米复合功能纤维产业现状
1.3纳米复合纤维材料的发展趋势
1.3.1全球化纤工业的发展趋势
1.3.2纳米复合纤维材料发展前景
参考文献
第2章成纤用纳米材料的制备与改性
2.1成纤用纳米材料的种类
2.2成纤用纳米材料的制备
2.2.1物理法
2.2.2化学法
2.3成纤用纳米材料的表面改性
2.3.1物理修饰
2.3.2化学接枝改性
参考文献
第3章纳米复合纤维材料的加工成型
3.1纳米材料与成纤聚合物的复合
3.1.1共混复合法
3.1.2原位复合法
3.2纳米复合纤维的纺丝过程
3.2.1溶液纺丝
3.2.2熔融纺丝
参考文献
第4章纳米复合纤维材料的结构与性能
4.1纳米复合纤维的结构
4.1.1复合纤维的结构表征
4.1.2纳米复合纤维的相结构及其调控
4.2纳米复合纤维的基本性能
4.2.1力学性能
4.2.2热学性能
4.3纳米复合纤维的功能特性
4.3.1抗紫外线纳米复合纤维
4.3.2远红外发射纳米复合纤维
4.3.3负离子发射纳米复合纤维
4.3.4磁性纳米复合纤维
4.3.5抗菌纳米复合纤维
4.3.6抗静电纳米复合纤维
参考文献
第5章通用纤维的纳米复合
5.1纳米复合芳香族聚酯纤维
5.1.1高性能纳米复合聚酯纤维
5.1.2导电功能纳米复合聚酯纤维
5.1.3阻燃功能纳米复合聚酯纤维
5.1.4抗紫外线功能纳米复合聚酯纤维
5.1.5易染色纳米复合聚酯纤维
5.2纳米复合脂肪族聚酰胺纤维
5.2.1纳米金属、金属氧化物或金属盐复合脂肪族聚酰胺纤维
5.2.2碳纳米材料复合脂肪族聚酰胺纤维
5.2.3纳米黏土复合脂肪族聚酰胺纤维
5.2.4其他纳米材料复合脂肪族聚酰胺纤维
5.3纳米复合聚丙烯纤维
5.3.1碳纳米材料复合聚丙烯纤维
5.3.2纳米金属氧化物复合聚丙烯纤维
5.3.3纳米黏土复合聚丙烯纤维
5.3.4其他纳米材料复合聚丙烯纤维
5.4纳米复合聚乙烯醇纤维
5.4.1高性能纳米复合聚乙烯醇纤维
5.4.2导电性纳米复合聚乙烯醇纤维
5.4.3光敏性纳米复合聚乙烯醇纤维
5.4.4磁性纳米复合聚乙烯醇纤维
5.4.5气敏性纳米复合聚乙烯醇纤维
5.5纳米复合聚丙烯腈纤维
5.5.1碳纳米管复合聚丙烯腈纤维
5.5.2纳米二氧化硅、纳米蒙脱土复合聚丙烯腈纤维
5.5.3其他纳米材料复合聚丙烯腈纤维
5.6纳米复合纤维素纤维
5.6.1抗菌功能纳米复合纤维素纤维
5.6.2磁性功能纳米复合纤维素纤维
5.6.3碳纳米材料复合纤维素纤维
5.6.4荧光功能纳米复合纤维素纤维
5.6.5光催化功能纳米复合纤维素纤维
5.6.6其他纳米复合纤维素纤维
参考文献
第6章高性能纤维的纳米复合
6.1纳米复合高强高模聚乙烯纤维
6.1.1碳纳米管复合高强高模聚乙烯纤维
6.1.2其他纳米材料复合高强高模聚乙烯纤维
6.1.3小结
6.2纳米复合聚苯硫醚纤维
6.2.1碳纳米材料复合聚苯硫醚纤维
6.2.2纳米化合物复合聚苯硫醚纤维
6.2.3小结
6.3纳米复合聚对苯撑苯并二噁唑纤维
6.3.1碳纳米管复合聚对苯撑苯并二嚼唑纤维
6.3.2纳米氧化物复合聚对苯撑苯并二噁唑纤维
6.3.3小结
6.4其他纳米复合高性能纤维
6.4.1纳米复合芳香族聚酰胺纤维
6.4.2纳米复合聚醚醚酮纤维
6.4.3纳米复合聚酰亚胺纤维
6.4.4小结
参考文献
第7章生物质纤维的纳米复合
7.1生物质纤维
7.1.1再生纤维素纤维
7.1.2海洋生物质纤维(再生多糖纤维)
7.1.3再生蛋白质纤维
7.1.4生物质聚酯纤维
7.2聚羟基脂肪酸酯(PHA)纤维的纳米复合
7.2.1聚羟基脂肪酸酯简介
7.2.2聚羟基脂肪酸酯的合成
7.2.3聚羟基脂肪酸酯的分类
7.2.4聚羟基脂肪酸酯的基本性质
7.2.5聚羟基脂肪酸酯的纳米复合
7.2.6小结
7.3聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纤维的纳米复合
7.3.1聚丁二酸丁二醇酯简介
7.3.2聚丁二酸丁二醇酯的结晶性质
7.3.3聚丁二酸丁二醇酯的纳米复合
7.4聚乳酸(PLA)纤维的纳米复合
7.4.1聚乳酸简介
7.4.2聚乳酸的合成
7.4.3聚乳酸的基本性质
7.4.4PLA纤维
7.4.5聚乳酸的纳米复合
参考文献
第8章静电纺纳米复合纤维
8.1静电纺丝原理
8.1.1静电纺丝的历史
8.1.2静电纺丝的定义
8.1.3静电纺丝的装置
8.2静电纺纳米复合纤维的制备方法
8.2.1共混法
8.2.2原位合成法
8.2.3表面负载法
8.3无机/聚合物复合纳米纤维的功能
8.3.1抗菌功能
8.3.2催化功能
8.3.3导电功能
8.3.4光电功能
8.3.5磁性功能
参考文献
第9章纤维和织物表面的纳米功能化
9.1纤维和纱线表面的纳米功能化
9.2织物表面的纳米功能化
9.2.1抗菌功能整理
9.2.2抗紫外线功能整理
9.2.3阻燃功能整理
9.2.4电磁屏蔽功能整理
9.2.5表面纳米化疏水整理
参考文献
第10章纳米复合纤维材料的应用前景
10.1电子信息领域
10.1.1传感器
10.1.2执行器
10.2土木建筑领域
10.3交通运输领域
10.3.1汽车工业
10.3.2物流行业
10.3.3高速交通工具
10.4国防安全领域
10.4.1防护装备
10.4.2武器装备
10.4.3隐身装备
参考文献
索引
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
读完前几章的宏观概述后,我发现作者在叙述逻辑上展现了一种罕见的条理性和深度。他似乎非常擅长将复杂的物理化学过程拆解成易于理解的步骤,而不是简单地堆砌公式和术语。比如,在讨论纤维的表面改性策略时,他没有满足于列举常见的偶联剂,而是深入挖掘了不同官能团与特定纳米填料之间的化学键合机制及其对电荷转移的影响。这种深入骨髓的探究精神,远超一般教科书的范畴。我尤其欣赏作者在引用文献时的审慎态度,他似乎总能找到那些奠基性的、但又常常被后续研究忽略的早期文献,并将其与最新的研究成果进行串联,构建起一个完整的知识体系。这种对历史脉络的梳理,极大地帮助我理解当前研究的“原点”在哪里,从而能更有效地规划我自己的实验方向。书中对于热力学稳定性和动力学控制在纳米尺度下如何相互制约的论述,精妙绝伦,提供了看待材料合成问题的全新视角。
这本书的内容组织结构,老实说,初看起来有点令人望而生畏,因为它涵盖的范围实在太广了,从基础的聚合物基体设计,到纳米尺度的填料分散,再到最终宏观尺度的性能表征,无所不包。然而,一旦你沉浸其中,就会发现这种广度恰恰是其最大的优点。作者似乎深谙不同学科研究人员的需求,例如,对于偏向材料合成的读者,他提供了详尽的溶剂选择指南和纺丝液粘度调节参数;而对于专注于器件应用的工程师,他又详尽阐述了如何通过层压、缠绕等后处理工艺来优化复合结构。我个人尤其关注其中关于“缺陷工程”的章节,书中探讨了如何有目的地引入微小孔隙或结构不连续性,以增强材料的韧性或改善传质效率,这在传统材料设计中往往是被避免的“失败”,在这里却被系统地当作一种可控的设计工具来研究,非常富有启发性。
从阅读体验上来说,这本书的语言风格极其凝练,几乎没有一句是多余的废话。它更像是一份高度浓缩的科研报告集,而非轻松的科普读物。这要求读者必须具备一定的专业背景才能完全领会其精髓。我个人最欣赏的一点是,作者在论述复杂现象时,总是能够辅以精准的数学模型来描述,例如,他用非线性粘弹性理论来解释纤维拉伸过程中纳米填料的取向行为,这比单纯的定性描述要有力得多。此外,书中对不同尺度(从原子尺度到宏观尺度)的耦合效应的讨论,提供了一种“多尺度建模”的范例。对于致力于开发下一代高性能结构或功能材料的研究人员而言,这本书无疑是一部不可多得的工具书,它所蕴含的系统性思维和对细节的极致追求,将持续地为我的工作提供源源不断的灵感和理论支撑。
这部书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面那抽象的线条和深邃的蓝色调,立刻就营造出一种高科技、前沿研究的氛围。我拿起它,首先感受到的就是它扎实的重量感,这通常预示着内容的密度和广度。我期望它能深入讲解材料科学中的基础理论,比如晶格结构、界面能的调控,以及如何通过精确的合成方法来控制纳米颗粒在纤维基体中的均匀分散,这对于提升复合材料的整体性能至关重要。我特别想知道,作者是否对当前主流的几种制备技术,比如静电纺丝、相分离法,做了细致的对比分析,不仅仅是原理上的比较,更是在实际操作中遇到的挑战、产率优化以及最终产物形貌控制上的独到见解。如果能配上高清的电镜照片和详细的力学性能测试数据图表,那就更好了,这样可以让读者直观地理解理论是如何转化为实际性能的飞跃。我对那些关于如何实现多功能集成,比如导电性、传感能力与机械强度的同步提升的章节抱有极高的期待,希望它能提供一个清晰的路线图,指导研究人员如何突破现有技术的瓶颈。
我必须指出,这本书在对前沿技术的展望部分,展现出了一种极其审慎而又充满远见的态度。它并没有盲目追捧那些尚处于实验室概念阶段的技术,而是着重分析了从“概念验证”到“工业规模化生产”之间巨大的鸿沟。作者详细列举了成本控制、批次稳定性、以及长期服役可靠性等关键制约因素,并探讨了如何通过机器学习或高通量筛选等辅助手段来加速优化过程。特别是关于自修复功能纳米复合纤维的论述,它不仅仅停留在简单的微胶囊破裂释放修复剂的层面,而是深入探讨了动态共价键网络和超分子自组装在实现多次、甚至无限次修复能力上的潜力与挑战。这种务实的批判性思维,让这本书不仅仅是一本知识的集合,更像是一本能引导研究人员避开“陷阱”的导航手册。
我们老师也很推崇朱老师。
我们老师也很推崇朱老师。
我们老师也很推崇朱老师。
我们老师也很推崇朱老师。
我们老师也很推崇朱老师。