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蒋文忠 著

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出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502445140

商品编码：1027042329

出版时间：2009-05-01

作  者:蒋文忠 著作 定  价:82 出 版 社:冶金工业出版社 出版日期:2009年05月01日 ISBN:9787502445140 《炭素工艺学》为冶金工业出版社出版发行。 ●绪论
●1炭与石墨的生成及其结构
●1.1碳的存在形式
●1.2碳原子结构及其价键
●1.3碳的同素异构体及其晶体结构
●1.4炭石墨材料的结构
●1.5炭与石墨材料结构的x射线衍射测量
●1.6炭石墨材料的特性与应用
●
●2炭与石墨及金刚石的生成机理
●2.1炭的生成与炭化的分类
●2.2有机物炭化机理
●2.3沥青的中间相的生成与结构
●2.4无定形炭向石墨转化的机理
●2.5石墨向金刚石转化的机理
●2.6纳米碳管的生成机理
●
●3炭石墨材料的分类与生产工艺流程
●3.1炭石墨材料及制品的分类和炭素厂设计原则
●3.2炭石墨材料的生产工艺流程
●部分目录

内容简介

《炭素工艺学》是在参考了大量靠前外文献并总结了作者30多年教学、科研及生产经验的基础上写成的，系统地讲述了炭石墨材料从原材料、半成品到成品的加工方法和过程的工艺原理；炭和石墨以及炭素材料的形成、结构和性能。内容丰富、资料与信息量大。《炭素工艺学》力求工艺理论与生产实践相结合、微观结构原理与宏观检测指标相结合，以适应不同知识和技术水平的读者需要。《炭素工艺学》可作为炭素材料专业的教科书和企业技术人员的培训教材；也可供冶金、机械、电机、化工和有关部门从事炭素材料的生产、科研和使用的科技人员参考。

《炭素工艺学》：探索材料科学的黑色瑰宝 材料是文明进步的基石，而在众多材料中，碳及其化合物以其独特的性质和广泛的应用，在现代工业和科技领域扮演着至关重要的角色。从微观的原子结构到宏观的工程应用，《炭素工艺学》深入浅出地揭示了碳基材料的奥秘，为读者打开了一扇探索这一“黑色瑰宝”的大门。 本书旨在系统地梳理和阐述炭素材料的制备、性能、结构以及在各个领域的应用。作者凭借深厚的学术功底和丰富的实践经验，将复杂的炭素科学知识以清晰、严谨且富有条理的方式呈现出来，力求让读者在掌握理论基础的同时，也能领略到炭素材料的无穷魅力。 第一部分：炭素的基础 本书的开篇，将带领读者走进炭素的微观世界。我们将从元素周期表中的炭素原子入手，深入剖析其独特的电子构型和成键方式。这将是理解一切炭素材料性质的根基。 炭素的原子结构与成键特性： 深入探讨炭素原子最外层电子的特性，例如sp、sp²、sp³等杂化轨道理论，以及由此衍生的碳-碳键的多种形式，如单键、双键、三键，甚至是芳香性环。这些键的强弱、长度和方向决定了炭素材料的宏观性质。 炭素的同素异形体： 详细介绍炭素存在的各种同素异形体，从经典的金刚石和石墨，到近年来备受瞩目的富勒烯、碳纳米管和石墨烯。我们将逐一分析它们的晶体结构，并初步探讨这些结构差异如何导致截然不同的物理和化学性质。例如，金刚石的极端硬度、石墨的导电性、碳纳米管的优异力学和电学性能，以及石墨烯的超薄二维结构带来的革命性潜力。 第二部分：主要炭素材料的工艺与特性 在扎实的基础之上，本书将聚焦于几种最重要和最具代表性的炭素材料，详细阐述它们的制备工艺、结构特点和关键性能。 石墨材料： 天然石墨与人造石墨： 介绍天然石墨的赋存状态、开采和提纯方法，以及人造石墨的生产工艺，如炭黑煅烧、石油焦石墨化等。 石墨化过程与结构演变： 深入解析石墨化这一关键的转变过程，探讨温度、压力、添加剂等因素对石墨化程度和晶体结构的影响。 石墨材料的性能： 详细介绍石墨在导热、导电、耐高温、抗化学腐蚀等方面的优异性能，以及这些性能如何与其层状结构相关联。 应用领域： 展望石墨在电极材料（如冶炼电极、锂离子电池负极）、润滑剂、耐火材料、密封件等方面的广泛应用。 炭黑： 炭黑的生产工艺： 详细介绍炭黑的主要生产方法，如炉法、槽法、气炉法等，以及不同工艺对炭黑粒径、结构、表面化学性质的影响。 炭黑的微观结构与性能： 探讨炭黑的聚集体和凝胶结构，以及这些结构如何赋予炭黑优异的补强性、着色性、导电性和紫外线吸收能力。 应用领域： 重点介绍炭黑作为橡胶补强剂在轮胎、胶管、鞋底等产品中的核心作用，以及在油墨、涂料、塑料、导电材料等领域的其他重要用途。 活性炭： 活性炭的制备原理： 阐述活性炭的制备过程，包括炭化和活化两个关键步骤。分析不同原料（如木材、煤、椰壳等）和不同活化方法（如蒸汽活化、化学活化）对活性炭孔隙结构和比表面积的影响。 活性炭的吸附机理： 深入讲解活性炭的物理吸附和化学吸附机理，阐述孔隙结构、表面官能团等因素如何影响其吸附能力和选择性。 应用领域： 详细介绍活性炭在水处理（去除有机物、重金属）、空气净化（去除异味、有害气体）、食品工业（脱色、精制）、医药（吸附毒素）、化工（催化剂载体）等领域的广泛应用。 第三部分：新型炭素材料与前沿发展 随着科技的不断进步，一系列具有颠覆性潜力的炭素材料正在涌现，它们将为各个领域带来新的突破。 碳纤维： 碳纤维的制备工艺： 介绍碳纤维的主要生产路线，如聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维等，以及预氧化、碳化、石墨化等关键步骤。 碳纤维的结构与性能： 阐述碳纤维的微观结构（如纤维取向、结晶度）与其优异的力学性能（高强度、高模量）、耐高温性和化学稳定性之间的关系。 应用领域： 重点介绍碳纤维在航空航天、汽车制造、体育器材、风力发电叶片等高端领域的应用，以及其复合材料在轻质高强结构方面的优势。 碳纳米管（CNTs）： 碳纳米管的制备方法： 介绍化学气相沉积（CVD）、电弧放电法、激光烧蚀法等主要的碳纳米管制备技术，以及对管径、长度、手性等进行控制的挑战。 碳纳米管的独特性能： 深入探讨碳纳米管在力学（极高的强度和弹性）、电学（优异的导电性、半导体特性）、热学（高导热性）以及光学方面的非凡性能。 应用前景： 展望碳纳米管在纳米电子器件、高性能复合材料、储能设备（如超级电容器）、传感器、药物输送等前沿科技领域的巨大潜力。 石墨烯： 石墨烯的制备与表征： 介绍机械剥离法（scotch tape method）、化学气相沉积（CVD）、氧化还原法等多种石墨烯制备方法，以及对其单层、多层结构的表征技术。 石墨烯的革命性性能： 突出石墨烯作为单原子层厚度的二维材料，所展现出的极高载流子迁移率、优异的导电导热性、超高的比表面积、极强的机械强度以及独特的电子和光学性质。 应用展望： 描绘石墨烯在柔性电子、透明显示器、高效能源存储、先进传感器、催化剂、生物医学等众多领域的广阔应用前景。 第四部分：炭素材料的先进应用与未来展望 本书的最后，将目光投向炭素材料的实际应用，并展望其未来的发展趋势。 炭素材料在能源领域的应用： 深入探讨炭素材料在锂离子电池、燃料电池、超级电容器、太阳能电池等能源技术中的关键作用，例如作为电极材料、集流体、隔膜等。 炭素材料在环境治理中的作用： 阐述活性炭、改性炭材料在水污染治理、大气净化、土壤修复等方面的应用，以及其在吸附、催化等方面的贡献。 炭素材料在生物医学领域的潜力： 探讨炭素材料在药物递送、生物成像、组织工程、生物传感器等方面的初步研究和应用前景。 先进制造技术与炭素材料： 结合3D打印、纳米制造等先进制造技术，探讨如何更高效、更精准地制备和应用炭素材料。 《炭素工艺学》不仅是一本技术手册，更是一本关于材料科学的探索志。它将带领读者一步步深入理解炭素材料的奇妙世界，激发对新材料研发和应用的兴趣。无论您是材料科学领域的学生、研究人员，还是对尖端科技充满好奇的爱好者，本书都将为您提供宝贵的知识和启迪。

评分☆☆☆☆☆

从这本书中，我不仅学习到了关于炭素材料本身的知识，更重要的是，我体会到了“工艺”二字背后蕴含的智慧和力量。炭素工艺学，绝不仅仅是简单的材料合成，它是一门融合了物理、化学、工程等多学科的综合性学问。作者通过对不同工艺方法的详细阐述，让我看到了人类在探索和驾驭自然物质过程中所展现出的非凡创造力。这种对细节的极致追求，对效率的不断优化，对性能的精益求精，正是现代工业精神的体现，也让我对“工匠精神”有了更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

让我印象深刻的还有书中的图文并茂。不仅仅是文字的堆砌，大量的示意图、流程图、以及一些高清晰度的实物照片，为我理解书中内容提供了极大的便利。特别是那些展示微观结构的图像，让我得以窥见炭素材料那令人惊叹的精妙构造，也更深刻地理解了其独特的性能是如何形成的。这些视觉化的辅助，极大地增强了阅读的趣味性和信息的传递效率，让我这个视觉型学习者受益匪浅。很多时候，一张图胜过千言万语，这本书在这方面做得非常出色。

评分☆☆☆☆☆

对我而言，阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一场关于材料科学的“发现之旅”。我仿佛跟随作者的笔触，一步步地探索着炭素世界的奥秘。从最基础的原子结构，到各种奇特的同素异形体，再到各种复杂的制造工艺，每一个知识点都像一颗颗闪亮的珍珠，串联成一幅壮丽的科学画卷。我从未想过，一种看似普通的元素，竟然能衍生出如此丰富多彩的材料和工艺，这本书彻底颠覆了我之前的认知。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程中，我最大的感受就是它的“实用性”。尽管我一开始认为这可能是一本偏重理论的书籍，但事实证明，它在理论与实践之间找到了一个完美的平衡点。作者不仅仅停留在对炭素材料本身的介绍，更重要的是，他深入剖析了各种炭素材料在实际生产和应用中所涉及的关键工艺流程。从原材料的选择，到加工方法，再到最终产品的性能评估，每一个环节都讲解得鞭辟入里。我甚至可以想象，如果我身处相关的工业领域，这本书将是多么宝贵的参考资料，能够帮助我解决生产中的实际问题，优化工艺流程，甚至启发新的技术创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就散发着一种沉稳而厚重的气息，淡淡的炭灰色调，搭配上烫金的“炭素工艺学”几个大字，瞬间就勾起了我这个对材料科学一直充满好奇的读者的兴趣。书名本身就自带一种神秘感，似乎预示着即将揭开的是一个与我们生活息息相关却又鲜为人知的领域。而“蒋文忠”这个名字，虽然我之前并没有特别的印象，但放在书名之后，又增添了几分专业和严谨的意味。我购买这本书，完全是出于一种纯粹的求知欲，我对“炭素”这个词本身就感到着迷，它究竟是怎样一种物质？它又承载着怎样的工艺？这本书能为我解答的，绝不仅仅是简单的概念，而更可能是对一种前沿技术、一种可能改变未来的材料的深度探索。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏作者在写作中展现出的严谨态度。每一项技术，每一个数据，似乎都经过了严密的考证和核实。这让我对书中的信息充满了信任感。在信息爆炸的时代，能够遇到一本如此扎实、可靠的专业书籍，实属不易。它就像一股清流，让我能够沉下心来，静静地吸收知识，而不是被碎片化的信息所干扰。这种严谨的学术精神，也是我非常敬佩的，也让我更加珍视这本书。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的，远不止是知识的增长，更是一种思维方式的启迪。在阅读过程中，我常常会跳出书本本身，去联想炭素材料在各个领域的应用前景。比如，它是否能用于更轻便、更坚固的航空航天器？是否能成为新能源领域的重要支撑？是否能在医疗器械上发挥关键作用？这种将书本知识与现实世界联系起来的思考，让我觉得这本书的价值远超其本身的页码。它像一把钥匙，为我打开了一扇通往无限可能的大门，让我对未来的科技发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书为我提供了一个全面而深入了解炭素工艺学的绝佳窗口。它不仅仅是一本技术手册，更是一部关于材料科学探索的史诗。通过阅读这本书，我不仅获得了丰富的专业知识，更重要的是，我感受到了科学的魅力，体验到了人类智慧的结晶。它让我对“材料”这个概念有了全新的认识，也激发了我对未来科技发展的无限遐想。我毫不犹豫地向所有对材料科学、对现代工业技术感兴趣的朋友推荐这本书，相信它一定会带给你意想不到的收获。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格也别具一格。虽然是学术著作，但作者的语言却并不枯燥乏味。他善于运用一些通俗易懂的类比，将复杂的科学原理阐释得生动有趣。例如，在讲解某种复杂的晶体结构时，他会将其比作精巧的建筑模型，让我瞬间就能抓住核心要点。这种既保持了学术的严谨性，又具备了科普的易读性，使得这本书能够吸引到更广泛的读者群体，而不仅仅局限于专业人士。

评分☆☆☆☆☆

拿到书后，我迫不及待地翻阅起来。纸张的触感十分舒适，印刷质量也无可挑剔，字迹清晰，排版合理，让人阅读起来非常舒心。虽然我并非此领域的专业人士，但书中的每一个章节，每一个段落，都仿佛在用一种循序渐进、深入浅出的方式，引导我走进炭素的世界。我尤其欣赏作者在讲解复杂概念时的耐心和细致，他没有直接抛出晦涩难懂的术语，而是从最基础的原理讲起，通过形象的比喻和生动的案例，将抽象的科学知识变得触手可及。我感觉自己就像一个初学者，在一位经验丰富、循循善诱的老师的带领下，一点点地构建起对炭素工艺学的认识框架，这种学习体验是令人愉悦且收获颇丰的。