先进高分子材料

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出版者:中国纺织出版社
作者:沈新元
出品人:
页数:11485
译者:
出版时间:2006-2
价格:32.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787506433938
丛书系列:
图书标签:
  • 高分子材料
  • 先进材料
  • 材料科学
  • 高分子化学
  • 聚合物
  • 材料工程
  • 纳米材料
  • 复合材料
  • 功能材料
  • 新材料
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具体描述

本书介绍了高分子材料领域的若干最新进展,全书的重点集中于高性能纤维、功能纤维、化纤新品种三个方面。

《先进高分子材料》图书简介 一、本书概述 《先进高分子材料》是一本全面深入探讨高分子材料领域前沿科学与技术发展的学术专著。本书旨在为高分子科学、材料科学、化学工程、高分子加工工程等相关专业的本科生、研究生以及从事高分子材料研发、生产、应用的科研人员和工程师提供一个系统、详实的学习和参考平台。本书内容涵盖了高分子材料的合成、结构、性能、加工、表征以及在各个领域的应用,并着重介绍了近年来涌现出的新型高分子材料及其发展趋势。 二、本书内容构成 本书共分为十五章,内容循序渐进,由基础理论深入到前沿应用。 第一部分:高分子材料基础理论 第一章:高分子结构与性能的关系 本章系统阐述了高分子链的化学结构(如单体组成、链段结构、共聚序列)、物理结构(如链缠结、结晶度、形态结构、分子量及分布)如何决定其宏观性能,包括力学性能(如强度、模量、韧性、断裂伸长率)、热性能(如玻璃化转变温度、熔点、热分解温度)、流变性能、电学性能、光学性能等。通过大量实例,揭示了结构调控与性能优化的内在联系。 第二章:高分子合成方法与机理 本章详细介绍了自由基聚合、离子型聚合(阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合)、缩聚、开环聚合、聚合改性等多种高分子合成方法。重点阐述了各类聚合机理、链增长与链终止过程、活性聚合与可控/梯度聚合技术,以及如何通过精确控制聚合条件来获得具有特定分子量、分子量分布和序列结构的高分子。 第三章:高分子材料的加工与成型 本章聚焦于高分子材料从合成到最终产品的转化过程。详细介绍了挤出、注塑、吹塑、压延、压注、吹膜、发泡等经典的高分子加工成型技术,并深入探讨了超临界流体辅助加工、3D打印(增材制造)等新兴加工技术。分析了加工过程中的高分子流变行为、传热传质过程以及加工条件对材料微观结构和宏观性能的影响。 第二部分:先进高分子材料的类型与特点 第四章:高性能通用高分子材料 本章深入探讨了聚烯烃(PE, PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等通用高分子材料在改性后的高性能化表现。重点介绍如何通过共聚、接枝、填充、增容等手段,提升其耐热性、力学强度、耐候性、阻燃性等,以满足更广泛的应用需求。 第五章:工程塑料 本章集中介绍聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA,尼龙)、聚酯(PET, PBT)、聚甲醛(POM)、聚砜(PSU)、聚醚醚酮(PEEK)等典型工程塑料。详细阐述了它们的分子结构特点、优异的力学性能、耐热性、耐磨性、耐化学腐蚀性,以及在汽车、电子电器、航空航天等领域的广泛应用。 第六章:特种高分子材料 本章涵盖了具有特殊功能的分子材料,如: 耐高温高分子材料: 聚酰亚胺(PI)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、全芳香族聚酯等,分析其耐热机理和应用。 导电高分子材料: 聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩等,介绍其导电机制、制备方法及其在传感器、电容器、有机电子器件等方面的应用。 液晶高分子材料: 介绍其液晶相的形成、结构特点以及在显示技术、光电器件中的应用。 生物可降解高分子材料: PLA, PGA, PCL等,探讨其降解机理、合成方法及在包装、医疗领域的应用。 第七章:弹性体与橡胶 本章系统介绍天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶等各类合成橡胶的结构、性能特点、硫化机制及应用。重点探讨了弹性体材料的动态力学性能、耐疲劳性、耐老化性等关键指标。 第八章:高分子复合材料 本章聚焦于高分子基复合材料,包括纤维增强复合材料(如碳纤维/环氧树脂、玻璃纤维/聚酯)、颗粒增强复合材料、纳米复合材料(如聚合物/纳米粒子、聚合物/碳纳米管、聚合物/石墨烯)。深入分析了界面相的形成与作用、增强体/基体协同效应,以及如何通过优化设计实现轻质高强、功能集成。 第三部分:高分子材料的先进应用与发展 第九章:高分子功能材料 本章重点介绍具有特定功能的分子材料,如: 压电高分子材料: PVDF等,介绍其压电效应机理与应用。 热电高分子材料: 介绍其热电转换机制与应用前景。 光电高分子材料: 有机发光材料(OLED)、有机太阳能电池材料(OPV)、光敏材料等,介绍其光物理过程与器件原理。 智能高分子材料: 形状记忆聚合物、响应性聚合物(pH响应、温度响应、溶胀响应等),介绍其刺激响应机制与应用。 第十章:生物医用高分子材料 本章详细介绍在高分子材料在生物医学领域的应用。包括生物相容性材料、药物控释载体、组织工程支架、人工器官、生物传感器等。重点关注材料的生物降解性、生物活性、免疫原性等关键特性。 第十一章:高分子分离膜材料 本章探讨高分子在膜分离技术中的应用,如反渗透、纳滤、超滤、微滤、气体分离膜等。分析不同高分子材料(如聚砜、聚酰亚胺、聚偏氟乙烯等)的膜结构、孔径分布、表面性质对其分离性能的影响。 第十二章:高分子在能源领域的应用 本章介绍高分子材料在能源存储与转换中的作用,包括锂离子电池隔膜、电解质材料、燃料电池质子交换膜、太阳能电池中的功能层材料等。 第十三章:高分子材料的表征技术 本章系统介绍高分子材料的表征方法,包括: 结构表征: 红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)。 性能表征: 热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)、动态力学分析(DMA)、拉伸试验机、硬度计、流变仪。 表面与界面表征: X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、接触角测量。 第十四章:绿色高分子材料与可持续发展 本章关注环保型高分子材料的开发与应用,包括生物基高分子、可降解高分子、回收再利用技术、绿色合成工艺等,探讨高分子材料行业的可持续发展路径。 第十五章:高分子材料的未来发展趋势 本章展望高分子材料领域的未来研究方向,如智能化、功能集成化、纳米化、生物启发式设计、多尺度模拟与设计等,以及其在生命健康、环境治理、能源保障、信息技术等领域的战略性应用。 三、本书特色 内容全面系统: 覆盖了高分子材料从基础理论到前沿应用的各个环节,为读者提供了一个完整的知识体系。 紧跟学科前沿: 重点介绍近年来在高分子科学领域取得的突破性进展,包括新型合成技术、功能材料、先进应用等。 图文并茂: 大量采用示意图、照片、性能曲线等,直观展示高分子结构、性能与加工过程,加深读者理解。 理论与实践结合: 既深入阐述了高分子科学的理论原理,也结合了实际应用案例,具有较强的指导意义。 结构清晰,逻辑严谨: 各章节之间相互关联,层层递进,便于读者系统学习。 《先进高分子材料》 诚邀您一同探索高分子世界的无限可能,为推动材料科学与工程的进步贡献力量。

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读后感

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用户评价

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这本书在案例选择上的独到眼光,令我印象尤为深刻。它并非简单地罗列过去已经成功的“明星材料”,而是富有远见地挑选了一些极具潜力和颠覆性的新兴领域和正在经历技术迭代的关键节点。例如,关于自修复高分子在极端环境下的应用探讨,作者引用的实例不仅展示了现有的技术极限,更重要的是,他深入分析了制约其性能提升的根本性物理化学瓶颈。这种敢于直面挑战、不回避技术难题的态度,让人感到这本书是真正站在时代前沿的。再比如,书中对新型生物相容性材料的探讨,并没有停留在基础的细胞毒性测试上,而是着重探讨了材料与宿主免疫系统之间的复杂动态平衡,这种跨学科的视野和深度,展现了作者对整个领域未来走向的深刻洞察。这些案例分析,与其说是回顾,不如说是对未来技术路径的预演和沙盘推演,极大地拓宽了我的思维边界,让我开始思考如何从这些“未竟之地”中寻找突破口。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴,硬壳的质感传递出一种沉稳和权威感,让人爱不释手。尤其是封面那深邃的蓝色调,配上烫金的字体,在光线下折射出低调而奢华的光芒,仿佛预示着内里蕴含的知识重量。拿到手里时,那种扎实的重量感就让人对它的内容充满期待。内页的纸张选择也非常考究,米白色的纸张减少了阅读时的视觉疲劳,印刷的清晰度和墨水的均匀度都达到了极高的水准,即便是细小的图表和公式,也能看得清清楚楚。这种对细节的极致追求,让每一次翻阅都成为一种享受。我甚至花了不少时间去欣赏排版布局,清晰的章节划分和合理的留白,使得阅读节奏非常流畅,即便是面对复杂的前沿概念,也能保持专注而不至于迷失。可以说,这本书的物理形态本身,就已经是一件值得收藏的艺术品,它不仅仅是一本工具书,更像是一件精心打磨的工艺品,展现了出版方对知识的尊重和对读者的诚意。这样的外在包装,无疑为接下来的深度阅读体验打下了坚实而愉悦的基调,让人在还未深入内容之前,就已经被它的专业气质深深吸引。

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阅读过程中,我发现作者在术语的界定和概念的区分上,执行了一种近乎苛刻的标准,这对于任何想要从事严肃学术研究的人来说,都是极其宝贵的财富。在许多领域,概念的模糊性往往是阻碍交流和理解的元凶之一,而这本书在这方面做到了极好的示范。每当引入一个核心术语时,作者都会对其历史渊源、现有主流定义以及可能存在的争议进行简要的梳理,确保读者对概念的理解是多维度且精准的。特别是在区分几种结构类似但功能大相径庭的高分子体系时,作者提供的对比表格和详尽的机理解释,极大地避免了初学者在概念混淆中浪费时间。这种对精确性的执着,体现了作者深厚的学术功底和对读者负责的态度。这本工具书不仅教授了“是什么”,更重要的是清晰界定了“不是什么”,这种排除法的引导,使得知识的边界更加明确,为后续的深入学习提供了极其稳固的逻辑基石。

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这本书最让我感到惊喜的是,它在系统性知识的讲解之余,还穿插了大量关于“如何思考”的指导性内容。它似乎在潜移默化中,向读者传递了一种高分子材料科学家的思维模型。例如,在讨论高分子设计时,作者并非给出固定公式,而是引导我们去思考“性能需求驱动下的结构选择”这一核心逻辑链条。他会不断地抛出反问:“如果我们需要更高的耐高温性,我们首先应该关注的是主链的刚性还是侧基的位阻效应?” 这种启发式的提问方式,迫使读者从被动的接受信息转变为主动的知识建构者。此外,书中对实验设计规范性的强调,尤其是对误差来源的分析,也远超一般教材的深度。它教导的不仅是科学知识本身,更是一种科学精神和严谨的治学态度,让人在合上书本后,感觉到自己不仅学习了一门学科,更是在某种程度上被“训练”了如何进行高质量的科学探究。这种对思维方法的塑造,是任何纯粹的资料汇编所无法比拟的价值所在。

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初次翻阅时,我最大的感受是作者在梳理复杂理论框架时的那种教科书式的严谨与清晰,但其高明之处在于,他并未让这种严谨变得晦涩难懂。相反,作者似乎有一种将迷雾拨开的魔力,将那些原本需要跨越数个学科才能理解的概念,用一种层层递进、环环相扣的逻辑链条串联起来。尤其是在介绍关键的合成路径和表征技术时,作者的处理方式非常巧妙,他没有一股脑地抛出大量的公式和数据,而是先从宏观的原理入手,逐步深入到微观的分子层面,并通过大量的对比分析,让不同体系之间的优劣和适用场景一目了然。对我这个长期在相关领域摸索的人来说,这种结构化的叙事方式极大地提高了知识的内化效率,不再是零散知识点的堆砌,而是一个完整知识体系的构建过程。读完某个章节,我能清晰地在脑海中勾勒出一个知识地图,知道哪些是基础,哪些是前沿突破点,这对于指导后续的研究方向至关重要。

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