表面工程学

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出版者:机械工业
作者:曾晓雁 编
出品人:
页数:308
译者:
出版时间:2003-1
价格:23.00元
装帧:
isbn号码:9787111084853
丛书系列:
图书标签:
  • 材料学
  • 表面工程
  • 表面处理
  • 材料科学
  • 材料工程
  • 涂层技术
  • 腐蚀防护
  • 磨损控制
  • 表面改性
  • 薄膜技术
  • 工程材料
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具体描述

本书是普通高等教育材料成形及控制工程专业改革教材之一。书中介绍了表面热处理、表面形变强化、电镀与化学镀、热扩渗、热喷涂与喷焊、涂装技术、转化膜与着色技术、气相沉积极、微细加工技术、高能束技术以及其它表面工程技术。兼顾基础知识与学科前沿,在有限的篇幅内对“表面工程学”的内涵进行了拓宽,更加丰富、全面地反应出表面工程技术的特点。含盖了材料学、材料加工工程、物理、化学、治金、机械、电子与生物等学科领域,题材广泛、内容丰富。

本书可作为高等院校材料学、材料加工工程、材料物理、材料化学等专业的本科生、研究生教材,也可供相关专业的师生和有关工程技术人员参考。c

《高分子材料科学与应用》 书籍简介 一、 内容概述与学科定位 《高分子材料科学与应用》是一部全面、深入探讨高分子材料基础理论、合成方法、结构-性能关系及其广泛工程应用的专著。本书旨在构建一个严谨的理论框架,同时紧密结合当前工业界和前沿研究的热点,为材料科学、化学工程、高分子化学、生物医学工程及相关领域的学生、研究人员和工程技术人员提供一本权威性的参考教材与工具书。 本书的核心聚焦于聚合物的微观结构如何决定宏观性能,并系统阐述了如何通过精确的化学合成和加工技术来调控这些性能,以满足现代工程对高性能、多功能材料的严苛要求。它不是简单罗列现有材料的目录,而是深入剖析了高分子体系的内在物理化学规律。 二、 核心章节与理论深度 本书内容结构清晰,由基础理论、合成与表征、性能与加工、以及前沿应用四大板块构成,共计二十章,字数约五十万字。 第一篇:高分子基础理论(第1-5章) 此部分奠定了整个学科的理论基石。 第1章:聚合物的化学结构与分类: 详细介绍了单体、聚合度、聚合物的拓扑结构(线型、支化、交联、星形等),以及重要的高分子家族(聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂等)的分子式和基本特征。重点阐述了链柔性、刚性及其对宏观热力学性质的影响机制。 第2章:聚合物的分子量测定与分布: 深入探讨了数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和粘均分子量(Mv)的理论基础及其在凝胶渗透色谱(GPC)、光散射法等实验技术中的实际应用。强调分子量分布对材料加工性能和力学性能的决定性作用。 第3章:高分子溶液的热力学: 采用Flory-Huggins理论,详细分析了聚合物在良溶剂、不良溶剂和贫溶剂中的行为。引入了相互作用参数($chi$)的概念,并结合溶解度参数(Hildebrand, Hansen)来预测溶解性,对涂层、粘合剂的配方设计至关重要。 第4章:高分子链的统计力学: 这是理解高分子弹性的关键。本书详细推导了高斯链模型和维氏链模型,解释了熵弹性(橡胶弹性)的微观机理,并探讨了自由体积理论在描述高分子粘弹性行为中的作用。 第5章:高分子固态结构与结晶学: 探讨了非晶态、半结晶态聚合物的微观结构。重点分析了球晶的形成、生长机制、熔点(Tm)与玻璃化转变温度(Tg)的关系。通过X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)数据,解析结晶度对材料机械强度的影响。 第二篇:合成方法与反应动力学(第6-10章) 本篇聚焦于如何从单体“构建”出具有特定结构的聚合物。 第6章:逐步聚合反应: 详述了缩聚反应(如聚酯、聚酰胺的合成)的反应动力学,包括反应的平衡限制和分子量控制策略,并讨论了本体聚合、溶液聚合等工艺选择。 第7章:连锁聚合反应——自由基聚合: 详细分析了引发、增长、终止、链转移的基元反应。重点剖析了活性链转移(如RAFT、ATRP)的机理,这是实现精确分子量控制的关键。 第8章:连锁聚合反应——离子聚合与开环聚合: 区分了阴离子、阳离子聚合的特点及其对单体结构的要求。深入讲解了环氧丙烷、己内酯等单体的开环聚合,以及如何利用催化剂实现立体选择性聚合。 第9章:共聚物合成与结构设计: 探讨了无规共聚、交替共聚、嵌段共聚的反应序列和转化率对组成的影响。引入了“微观结构”的概念,如序列分布,及其对相分离行为的影响。 第10章:高分子结构修饰与后聚合反应: 涵盖了化学接枝、交联、以及对聚合物侧基进行官能团转化(如聚合物的磺化、卤化)的技术,以赋予材料新的化学反应活性或物理特性。 第三篇:性能表征与加工工程(第11-15章) 本篇连接了材料的“分子”与“工程应用”。 第11章:高分子材料的力学性能: 详述了拉伸、压缩、弯曲和冲击测试。核心是粘弹性本构模型的应用,分析了蠕变、应力松弛现象,并引入了时间-温度等效原理(WLF方程)来预测材料在不同使用条件下的长期行为。 第12章:热性能与热老化: 深入研究Tg、Tm、热分解温度(Td)。阐述了氧化降解、光降解的化学机理,以及抗氧化剂、光稳定剂的作用机制,旨在提高材料的服役寿命。 第13章:电学与光学性能: 分析了聚合物的介电常数、介电损耗的频率依赖性。在光学方面,探讨了双折射现象、透明性、以及液晶聚合物(LCP)的发光特性。 第14章:高分子加工工艺基础: 重点介绍熔融态加工,包括挤出、注塑、吹塑、压延等过程的流变学基础。运用牛顿流体和非牛顿流体模型来描述聚合物熔体的剪切稀化行为,为模具设计提供理论指导。 第15章:高分子材料的界面与复合化: 讨论了如何通过界面粘合剂、表面处理等方式提高纤维增强复合材料(如碳纤维/环氧体系)的性能。强调了界面应力传递效率的计算模型。 第四篇:功能化与前沿应用(第16-20章) 本篇面向尖端科技需求,展示了高分子材料的无限潜力。 第16章:生物相容性与医用高分子: 探讨了可降解聚合物(如PLA, PGA)的体内水解动力学,以及用于药物缓释系统(DDS)的微球、纳米粒的制备与释放曲线建模。 第17章:导电与半导体高分子: 聚焦于共轭聚合物的分子设计(如聚噻吩、聚苯胺),分析了电荷注入、传输机制,及其在有机发光二极管(OLED)和有机太阳能电池(OPV)中的应用。 第18章:智能与响应性高分子: 详细介绍了形状记忆聚合物(SMPs)、刺激响应性水凝胶(如pH、温度敏感水凝胶)的工作原理及其在传感器和软机器人中的潜在应用。 第19章:高分子膜材料与分离技术: 阐述了气体分离膜(如渗透、选择性渗透)和水处理膜(如反渗透、超滤)的孔隙结构、自由体积与分离系数之间的关系。 第20章:绿色化学与可持续高分子: 讨论了生物基单体的开发、可再生资源利用,以及聚合物的化学回收(解聚)和物理回收技术,展望了循环经济在高分子工业中的实现路径。 三、 本书特色 1. 理论与实践的紧密结合: 每一章均配有丰富的工程实例和实验数据分析,使读者能将抽象的分子理论与实际材料的性能参数直接关联起来。 2. 流变学视角的强化: 专门对高分子熔体和溶液的流变学行为进行了深入的分析,这对加工工程人员至关重要。 3. 前沿技术的覆盖: 对近年来快速发展的可控自由基聚合技术、生物医用材料以及有机电子学等领域给予了足够的篇幅和深入的讨论。 4. 严谨的数学推导: 书中包含了必要的统计力学和热力学公式的详细推导过程,确保了理论的深度和严谨性,而非简单的描述性陈述。 《高分子材料科学与应用》是理解和创新聚合物材料的必备工具书,它不仅教授“是什么”,更深刻揭示了“为什么”和“如何做”。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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不得不提的是,这本书的理论阐述部分,其严谨性达到了令人信服的程度。我特别关注了那些引用来源和参考文献的标注,它们的规范性和权威性是这本书最大的亮点之一。作者在陈述每一个关键理论时,都会清晰地溯源到原始的科学发现和重要的学术论文,这对于希望进行深入研究的读者来说至关重要。我可以确信,这里面呈现的原理都不是空中楼阁,而是建立在扎实的科学基础之上的。特别是关于相变动力学的那几页,公式的推导过程严密无瑕,每一步的假设和限制条件都交代得非常清楚,让人在学习过程中感到踏实和安全。对于一个追求学术纯粹性的读者而言,这种对知识源头的尊重和严谨的逻辑结构,是衡量一本专业书籍价值的首要标准,在这方面,这本书无疑是高分的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性评估,对我个人而言是一个复杂的体验。一方面,书中提供了大量不同工艺参数下的实验数据表格和图谱,这些数据无疑是工程师案头必备的宝贵资源,可以用来快速对比和选择合适的处理方案。然而,当我试图将书中的“标准”工艺流程应用到我正在处理的实际复杂工件上时,却发现书本的适用范围显得过于理想化了。现实世界中的材料缺陷、环境波动以及设备的老化等变量,在书中几乎没有被提及或讨论如何应对。这使得这本书更像是一个“完美实验室”的操作手册,而非“真实车间”的故障排除指南。它教会了我如何制造一个理想的表面,却没能教会我如何修复一个被污染或形变的表面。因此,对于寻求即时、具体问题解决方案的实践者来说,可能需要配合更多的案例分析和经验总结类材料才能充分发挥其价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容广度令人印象深刻,它似乎试图构建一个覆盖材料科学、化学反应、物理过程的宏大知识体系。我浏览了目录,发现它涉及的领域极其细致,从基础的热力学平衡到复杂的薄膜沉积技术都有涉猎。然而,这种广博似乎是以牺牲深度为代价的。在某些我较为熟悉的模块中,我对作者处理问题的深度感到一丝遗憾。例如,在讨论某一特定合金的表面改性时,它更多地停留在“是什么”和“如何做”的描述层面,却很少深入探讨背后的“为什么会这样”,那些机制的深层次推导和定量分析显得相对单薄。这使得我很难将其作为解决实际工程难题的“金钥匙”。它更像是一张详尽的地图,标明了所有的地标,但却没有提供深入探索每一条小径的详细指南,让人感觉信息量很大,但知识的密度却有待商榷。

评分☆☆☆☆☆

从阅读的流畅度和逻辑连贯性来看,这本书的结构安排显得有些零散和跳跃。有些章节之间的过渡生硬得像被强行拼凑起来的,前后的知识点缺乏有机联系,读起来需要读者自己在大脑中建立桥梁。比如,从一个介绍经典涂层技术的章节,猛地跳到一个关于等离子体反应器设计的讨论,中间缺少一个承上启下的过渡段落来梳理技术之间的共通性或演进关系。这使得我的阅读节奏时常被打断,总有一种“章节孤岛”的感觉。优秀的教材应该像一条河流,水流自然地从源头汇聚到入海口,而这本书更像是几个独立的水塘被生硬地用管道连接起来,虽然水质尚可,但连接处的阻力让人感到不适。希望在未来的再版中,作者能着重梳理这些逻辑链条,让知识体系的构建更加顺滑自然。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,封面那深邃的蓝色调,配上抽象的金属光泽纹理,立刻就抓住我的眼球。翻开内页,纸张的质感相当不错,印刷的字迹清晰锐利,图表的排版也极其考究,看得出出版方在细节上确实下了不少功夫。我尤其欣赏它在视觉传达上的用心,那些复杂的原理图和微观结构照片,如果不是高质量的印刷,恐怕都会失真。不过,话说回来,对于我这种初学者来说,某些过于专业的图例,虽然看起来很“高级”,但缺少直观的解释,多少让人有些摸不着头绪,需要反复对照文字部分才能勉强理解其意图。它更像是一本面向专业人士的工具书,而不是一本引人入胜的科普读物。总的来说,作为工具书的收藏价值是毋庸置疑的,但作为阅读体验的初阶入门读物,它的门槛还是略高了一些,需要读者有一定的预备知识储备才能更好地消化这些精美的图文信息。

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