Electrical Properties of Polymers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Blythe, Tony/ Bloor, David

出品人:

页数:492

译者:

出版时间:2005-2

价格:$ 142.37

装帧:HRD

isbn号码:9780521552196

丛书系列:

图书标签:

• Polymers
• Electrical Properties
• Material Science
• Polymer Science
• Dielectric Materials
• Conductive Polymers
• Semiconducting Polymers
• Insulating Materials
• Polymer Physics
• Electrical Engineering

好的，根据您的要求，我将为您撰写一本名为《Electrical Properties of Polymers》的图书简介，这份简介将严格围绕该主题展开，深入探讨聚合物的电学特性，同时确保内容详实、专业，且不包含任何不相关的信息。 --- 《聚合物的电学特性》（Electrical Properties of Polymers）图书简介 导言：材料科学与现代电子学的交汇点 随着高分子科学的飞速发展和微电子技术的日新月异，聚合物材料在电气工程、电子器件、能源存储乃至生物医学领域的应用已成为不可或缺的一部分。了解和精确调控聚合物的电学行为，是设计高性能、多功能电子元件的关键。《聚合物的电学特性》一书，正是为深入解析聚合物材料的内在电学机制、系统阐述其宏观电学行为与微观结构依赖关系而编写的专业参考书。本书旨在为高分子化学家、材料科学家、电子工程师以及相关领域的研究人员，提供一个全面、严谨且具有前瞻性的知识框架。 第一部分：聚合物电学特性的基础理论与结构关联 本书的开篇部分聚焦于奠定理解聚合物电学特性的理论基础。首先，我们将回顾高分子链的分子结构（如主链结构、侧基、交联度、结晶度等）如何影响其整体电性能。这一部分将详细讨论电荷载流子的产生、迁移与俘获机制，这是区分金属导体、半导体与绝缘体（聚合物常属于此类）的核心概念。 介电常数与损耗：宏观响应的微观根源 核心内容之一是对介电特性的深入剖析。介电常数（$varepsilon_r$）和介电损耗角正切（$ an delta$）是衡量聚合物作为电容器、电缆绝缘体等应用的关键参数。本书将系统地介绍菲氏弛豫理论 (Havriluk-Fizher relaxation theory)，解释聚合物体系中各种弛豫过程——包括格林-戴维斯弛豫（Green-Davies relaxation）、α、β、γ弛豫——是如何由分子链段运动、极性基团取向以及空间电荷积累所驱动的。我们将通过实验技术（如动态介电谱，DMA）的视角，阐述温度、频率和湿度的变化如何精确地调控这些弛豫行为。 电导率与本征电荷传输 对于本征电导率，本书区别对待了纯粹的离子导电性（通常与杂质和水汽有关）和电子导电性。对于绝缘体聚合物，我们重点讨论空间电荷限制电流（SCLC）模型，以及在强电场下可能发生的击穿机制。详细分析了诸如阿伦尼乌斯（Arrhenius）、浴尔格（Waler）模型如何描述温度依赖下的电导率变化。 第二部分：聚合物的电荷传输与导电高分子 本章将视角转向一类特殊的聚合物——导电高分子。这部分内容是理解有机电子学的基石。 本征导电机制：共轭体系与掺杂 导电聚合物（如聚苯胺 PANI、聚吡咯 PPy、聚噻吩 PTs）的导电性并非依赖于自由电子，而是依赖于π电子的离域化。本书将详尽阐述共轭聚合物骨架的形成原理，以及如何通过氧化还原掺杂（Doping）过程，在聚合物链上引入正电荷（极化子/双极化子）或负电荷（极化子），从而实现电子或空穴的传输。我们将讨论不同掺杂机制（化学掺杂、电化学掺杂）对电导率的影响，以及电荷载流子的扩散与跳跃机制。 结构对导电性的影响 导电聚合物的性能极度依赖于其形态学。本书将深入探讨结晶度、取向度以及导电填料（如碳纳米管、石墨烯、导电炭黑）在绝缘聚合物基体中形成的渗流网络（Percolation Network）。对渗流阈值、网络几何结构与宏观电导率之间的定量关系将进行详细的数学建模和案例分析。 第三部分：电荷注入、传输与器件应用 本部分将理论知识应用于实际的电子器件设计与性能评估。 电荷注入与界面效应 在有机半导体器件（如OLED、OPV、OTFT）中，电荷从电极注入到聚合物层是决定器件效率的关键步骤。我们将分析功函数匹配、界面陷阱态密度以及肖特基势垒如何影响电荷注入的效率和势垒高度。详细阐述了空间电荷积累在器件内部的分布特征。 电致发光与电致变色 聚合物在电场作用下的光电响应是其功能化的重要体现。本书将讲解电致发光聚合物（如PLED）的发光机理，重点讨论激发态的形成、复合效率以及载流子传输速率对发光强度的影响。同时，对电致变色聚合物的氧化还原状态变化与其光学吸收谱变化之间的精确关联进行阐述。 电荷存储与漏电流分析 对于用于柔性存储器、电容器的应用，电荷的存储能力和稳定性至关重要。我们将分析聚合物薄膜中的陷阱态密度分布（Trap State Density Distribution），并利用时间依赖的弛豫电流（TDS）和漏电流-电压（J-V）特性曲线，量化聚合物的长期可靠性，包括电场诱导的降解机制。 第四部分：高级主题与前沿研究方向 最后，本书将拓展到聚合物电学特性的新兴研究领域。 高分子压电性与热释电性 聚合物的机电耦合效应是其在传感器和执行器领域应用的基础。我们将系统阐述如何通过分子极化（如PVDF的特定相变）来诱导压电响应，并分析应变如何改变聚合物的电荷传输路径。此外，热释电效应（温度变化引起极化电荷变化）在红外探测器中的应用也将被深入探讨。 生物电学与离子传输 随着生物电子学的发展，聚合物离子导体的研究日益重要。本书将讨论离子凝胶和导电水凝胶中的离子迁移率、电化学双电层结构，以及这些材料在神经接口、生物传感器中的电化学阻抗谱（EIS）分析方法。 结论与展望 《聚合物的电学特性》以其详尽的理论深度、对实验表征方法的整合以及对前沿器件应用的聚焦，力求成为该领域内一本不可或缺的综合性著作。它不仅提供了理解聚合物电学行为的坚实基础，更为读者指明了未来材料设计与功能化开发的创新方向。 ---

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