Polymer Microscopy pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Sawyer, Linda C./ Grubb, David T./ Meyers, Gregory F.

出品人:

页数:554

译者:

出版时间:2008-5

价格:$ 213.57

装帧:

isbn号码:9780387726274

丛书系列:

图书标签:

Polymer Science
Microscopy
Materials Science
Polymer Characterization
Nanomaterials
Spectroscopy
Imaging
Rheology
Composite Materials
Polymer Physics

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具体描述

This extensively updated and revised Third Edition is a comprehensive and practical guide to the study of the microstructure of polymers. It is the result of the authors' many years of academic and industrial experience. Introductory chapters deal with the basic concepts of both polymer morphology and processing and microscopy and imaging theory. The core of the book is more applied, with many examples of specimen preparation and image interpretation leading to materials characterization. Emerging techniques such as compositional mapping in which microscopy is combined with spectroscopy are considered. The book closes with a problem solving guide.

好的，这是一份名为《材料科学前沿：微观结构解析》的图书简介，内容详实，但完全不涉及《Polymer Microscopy》中的任何主题。 --- 《材料科学前沿：微观结构解析》导论：探寻物质的内在秩序本书《材料科学前沿：微观结构解析》旨在为读者构建一个全面而深入的视角，审视当代材料科学领域中至关重要的微观结构表征技术及其在不同材料体系中的应用。我们聚焦于无机晶体材料、金属合金、陶瓷以及新兴的复合材料，探讨如何通过先进的成像、光谱和衍射技术，揭示这些物质在纳米尺度甚至原子尺度上的构型、缺陷、相界以及力学性能之间的内在联系。本书摒弃对特定聚合物体系的讨论，而是将重点放在无机材料的晶格缺陷控制、界面工程以及高性能结构件的设计原理上。第一部分：晶体学基础与电子显微学原理本书的第一部分奠定了理解无机材料微观结构的基础。我们首先回顾了晶体学的基本概念，包括布拉格衍射定律、晶带理论以及晶格缺陷的分类（点缺陷、线缺陷、面缺陷）。随后，我们深入探讨了透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）的核心原理。章节细则： 1. 电子光学系统与图像形成：详细解析了电子枪、电磁透镜组以及真空系统的设计对成像质量的影响。重点讨论了明场、暗场成像技术如何用于识别晶体内部的位错和晶界。 2. 高分辨透射电子显微镜（HRTEM）：本章深入探讨了HRTEM在确定晶格平面间距和识别晶格失配方面的能力。我们使用大量的实例，展示如何通过傅里叶变换和反傅里叶变换技术，从高频衍射斑点重构出真实的原子排列图像，特别是在金属氧化物异质结界面。 3. 扫描电子显微镜（SEM）与能谱分析（EDS/WDS）：侧重于表面形貌观察和元素定性和半定量分析。我们详细描述了背散射电子（BSE）与二次电子（SE）信号的物理起源，并阐述了如何利用EDS的X射线特征峰分析不同元素在材料中的空间分布，这对于研究金属凝固过程中的偏析现象至关重要。第二部分：先进光谱与衍射技术在无机材料中的应用本部分将视角转向那些能够提供化学态、键合结构和局部环境信息的先进表征手段。这些技术是理解材料功能性的关键。章节细则： 1. X射线衍射（XRD）与中子衍射：深入探讨了粉末和单晶XRD在确定物相、晶胞参数和计算晶粒尺寸（谢勒方程）中的应用。针对性地介绍了中子衍射如何用于解决轻元素（如氢、锂）在晶格中的定位问题，这在电池材料的研究中是不可或缺的。 2. 能量损失谱（EELS）与X射线吸收谱（XAS）： EELS被细致地用于探究原子价态和电子结构。我们通过实例展示了如何分析边缘跳变（如$L_2, L_3$边）来量化过渡金属氧化物中的氧化态变化。XAS则从更宏观的X射线吸收近边结构（XANES）和扩展边结构（EXAFS）角度，解析材料中原子周围的配位数和键长信息。 3. 拉曼光谱与红外光谱（FTIR）：关注分子振动模式在晶体和非晶材料中的响应。拉曼光谱在半导体晶格振动分析、应力场测量以及特定陶瓷相变监测中的应用被详细阐述。第三部分：结构与性能的耦合：案例研究本书的第三部分将理论与实践紧密结合，通过一系列成熟的无机材料系统案例，展示微观结构解析如何指导材料性能的优化。章节细则： 1. 高温陶瓷的晶界工程：聚焦于碳化硅（SiC）和氮化硅（Si3N4）等材料。通过TEM观察到的晶界相（如YAG析出物）对材料抗蠕变性能的影响。我们分析了晶界结构如何影响高温下的扩散路径和断裂韧性。 2. 先进储能材料的电化学界面：重点考察锂离子电池正极材料（如LFP和NMC）在充放电循环中形成的固体电解质界面层（SEI）。利用聚焦离子束（FIB）对电池进行截面制备，结合TEM/EELS分析，揭示SEI层的厚度和化学组成如何影响电池的长期循环稳定性。 3. 金属合金中的相分离与强化机制：分析镍基高温合金中$gamma'$相（如$ ext{Ni}_3 ext{Al}$）的析出动力学。利用衍射斑点分析和EDS线扫描，精确绘制强化相的尺寸分布和体积分数，并将其与合金的屈服强度和疲劳寿命关联起来。 4. 功能性复合材料的界面兼容性：探讨碳纳米管或石墨烯增强金属基复合材料中，增强相与基体（如铝或镁）之间的反应层形成。利用高角度环形暗场（HAADF-STEM）成像，清晰识别界面处的化学梯度，并讨论如何通过表面改性技术来抑制有害反应的发生，从而提升复合材料的力学传递效率。结论：面向未来的挑战本书最后总结了当前材料微观结构表征领域面临的挑战，包括原位（in-situ）动态观测、多尺度数据融合（从原子尺度到宏观尺度）的难题，以及人工智能在图像识别和结构解析中的潜力。本书为材料科学家、工程师以及高年级本科生和研究生提供了一套系统且深入的技术工具箱，以应对下一代高性能无机材料的开发需求。 ---