材料表征原版系列丛书：聚合物的表征 [Polymers] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 布伦德尔（Brundle C.R.），[美] 埃文斯（Evans C.S.），[美] 周（Chou N.J.） 著

图书标签:

• 聚合物
• 材料表征
• 聚合物表征
• 材料科学
• 高分子科学
• 分析测试
• 物理化学
• 仪器分析
• 聚合物分析
• 原版教材

出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560342849

版次：1

商品编码：11413045

包装：平装

丛书名： 材料表征原版系列丛书

外文名称：Polymers

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：319

正文语种：英文

内容简介

　　Characterization of Polymers is a practical guide for polymer researchers and technologists who are themselves not specialists in polymer characterization. It will help them determine what surface， interfacial and micro properties are important to their applications and the techniques most suited to the measurement of such properties. Unlike other polymer characterization books wherein the primary focus is on techniques rather than material properties， this book emphasizes the properties and their technical implications， and recommends a technique or a range of techniques to measure a specific property complete with the pros and cons of the techniques and methods of data reduction/interpretation wherever pertinent. Both widely accepted and novel techniques that may soon become industry norms are covered， and references are given for more in-depth studies.

内页插图

目录

Preface to the Reissue of the Materials Characterization Series
Preface to Series
Preface to the Reissue of Characterization of Polymers
Preface
Contributors

POLYMER STRUCTURES AND SYNTHESIS METHODS
1.1 Introduction
1.2 Chain Structures in Natural and Synthetic Polymers
The Nature ofPolymeric Materials l, The Composition of
PolymericMaterials 3, MolecularWeightandltsDistribution 11,
PolymerChainConfigurations 12, PolymerChainConformations 14,
Polymer SolidPState Struaure, Morphology, and Transitions 15,
Polymer Surface Struaure
1.3 PolymerSynthesis
ChainReactionPolymerization 21, CoordinationPolymerization 24,
Step Reaction Polymerization
1.4 Summary

POLYMER FABRICATION TECHNIQUES
2.1 Introduction
2.2 ProcessingTechniques
FoamProcessing 31, Film-FormingProcesses 31, Composites 32,
Extrusion 34, Molding 35, Coatings 36, OtherMethods
2.3 Applications
Development of Spray-On Insulation for the Thermal Protection System
Of the External Tankin the Space Shuttle Program 37, Development
of Thick, Thin, and Ultrathin Polyimide Films 40, Langmuir-Blodgett
（L-B）Films 47, PolymerComposites 49, MoldingProcesses 55,
Fiber Drawing and Surface Modification Processes

CHEMICAL COMPOSITION OF POLYMERS
3.1 Introduction
3.2 ChemicalComposition:Questions toAsk
3.3 Techniques for Determination ofChemical Composition:
What to Use to Ask the Questions
3.4 Illustrative Examples ofCharacterization ofChemical
CompositionofPolymers
Stoichiometry 72, Functionaliry 73, PhaseSeparation 80, Surface
Modification 81, InterfacialChemicalComposition 83, Impurities
3.5 Summary: New Horizons

CHARACTERIZATION OF THE MORPHOLOGY OF POLYMER SURFACES,INTERFACES, AND THIN FILMS BY MICROSCOPY TECHNIQUES
4.1 0verviewofPolymerlnterfaces andThin Films
4.2 IntroductiontoMicroscopyTechniques
4.3 0pticalMicroscopy
4.4 ScanningElectronMicroscopy
Low-Voltage High-Resolution Scanning Electron Microscopy 100,
Environmental Scanning Electron Microscopy
4.5 Transmission ElectronMicroscopy
4.6 ScanningProbeMicroscopy
4.7 NewMicroscopies

STRUCTURE AND MORPHOLOGY OF INTERFACES AND THIN FILMS BY SCATTERING TECHNIQUES
5.1 Introduction
5.2 IndustriaIApplications
Adhesion 122, BiomedicaIApplications 124, Langmuir-Blodgett Films and OtherThin Films
5.3 IntegratedOpticsMethod
Wave-Guiding 127, NonlinearOpticaIMethod
5.4 Rflectivity
5.5 GrazingIncidenceX-RayScattering
……

前言/序言

聚焦新材料与先进制造：探索现代科技前沿的系列丛书（不含《聚合物的表征》） 本系列丛书旨在汇集当前材料科学、工程技术、先进制造以及相关交叉学科领域中具有里程碑意义或前沿突破性的研究成果与工程实践经验。我们致力于为科研人员、工程师、高校师生以及行业决策者提供一套全面、深入且具有高度实践指导价值的知识体系，以应对二十一世纪对高性能、智能化、可持续化材料与制造系统的迫切需求。 本精选系列着重于非聚合物体系的结构-性能关系、前沿加工技术、以及它们在能源、电子、生物医学和极端环境应用中的创新集成。 --- 第一分册：高性能无机与复合材料的结构调控与应用 主题聚焦： 陶瓷基复合材料 (CMCs)、先进金属合金、纳米结构功能晶体材料。 本分册深入探讨了如何通过精密的原子级/微观尺度结构设计，实现无机材料在极端条件下的优异性能。内容涵盖高熵合金（HEAs）的设计原理、晶界工程在提升材料韧性和抗辐照能力中的作用，以及超高温陶瓷（UHTCs）的合成路径优化，特别是如何利用增材制造技术实现复杂几何形状的高性能CMC构件制造。 核心章节示例： 1. 高熵合金的相稳定性与机械性能预测模型： 基于第一性原理计算和机器学习辅助的成分筛选策略，重点分析了面心立方（FCC）与体心立方（BCC）高熵合金在高温蠕变下的微观机制。 2. 纳米级晶界工程在结构陶瓷中的应用： 探讨如何通过引入特定的第二相粒子或梯度结构，有效抑制室温脆性，并提升材料的抗热震性能。 3. 增材制造（AM）对功能梯度材料（FGMs）性能的独特影响： 比较激光选区熔化（SLM）与电子束熔化（EBM）在制造具有精确梯度成分的Ti-Al或Ni基超合金中的优势与挑战。 4. 二维（2D）无机材料的宏量制备与集成： 关注过渡金属硫化物（TMDs）和氮化硼纳米片（BNNSs）的低成本剥离或化学气相沉积（CVD）方法，及其在固态电池电极或高效催化剂载体中的应用。 --- 第二分册：现代电子与光子功能材料的界面物理 主题聚焦： 半导体异质结、钙钛矿太阳能电池、拓扑材料、先进封装技术。 本册将视角集中于对电子、光电转换和信息存储至关重要的功能性薄膜和界面现象。我们深入剖析了新一代半导体材料（如III-V族和II-VI族化合物半导体，以及新型二维电子材料）的输运机制，并详细阐述了解决当前光电器件寿命和稳定性瓶颈的关键界面工程技术。 核心章节示例： 1. 钙钛矿材料的本征缺陷钝化与稳定化策略： 详细分析了有机-无机杂化钙钛矿中离子迁移和晶格畸变对长期稳定性的影响，以及使用界面钝化层（如全无机表面修饰）的实际操作指南。 2. 拓扑绝缘体与狄拉克半金属的输运特性研究： 侧重于利用扫描隧道显微镜（STM）和角分辨光电子能谱（ARPES）对表面态和体态进行分离表征，及其在低功耗电子器件中的潜在应用。 3. 先进半导体器件的异质集成与应力管理： 探讨了硅基衬底上直接生长高晶格失配的化合物半导体薄膜（如InGaAs/Si）时，如何通过缓冲层设计和外延技术来控制和缓解应力，避免蝶形裂纹的产生。 4. 微纳尺度的热管理与封装材料： 介绍高导热非金属材料（如金刚石薄膜或氮化铝基封装体）在GaN/SiC高频功率器件热沉集成中的热界面阻抗（TPI）分析。 --- 第三分册：生物相容性材料与组织工程支架的制造 主题聚焦： 生物活性陶瓷、可降解金属、3D/4D生物打印技术、智能药物递送系统。 本分册完全脱离传统工业材料范畴，聚焦于与生命系统紧密交互的先进材料的开发与应用。强调材料的生物安全性、可控的降解速率以及对细胞微环境的模拟能力。 核心章节示例： 1. 生物活性玻璃与陶瓷在骨修复中的作用机制： 分析了生物活性材料与骨组织间界面（SBF浸泡测试）的化学反应动力学，以及硅酸盐、磷酸盐体系材料的离子释放速率对成骨细胞增殖的影响。 2. 可植入镁合金的腐蚀行为与生物力学匹配： 研究了不同微观结构（如轧制态与热处理态）的Mg合金在模拟体液中的腐蚀速率，并提出了表面电化学钝化处理方案以延长材料的体内有效支撑时间。 3. 基于高分子水凝胶的活细胞三维打印： 详细描述了光固化、温度敏感型水凝胶（如GelMA, PEG-DA）的流变学特性，以及如何通过优化生物墨水配方和打印参数，确保细胞在打印过程中的高存活率和空间结构保真度。 4. 响应性纳米载体在靶向治疗中的应用： 探讨pH敏感、酶敏感或磁场响应性无机纳米粒子（如氧化铁、金纳米棒）的表面修饰技术，用于精确控制抗肿瘤药物在病灶部位的释放。 --- 第四分册：先进制造中的材料失效分析与服役性能保障 主题聚焦： 增材制造（AM）的残余应力控制、疲劳断裂力学、腐蚀疲劳与应力腐蚀开裂（SCC）。 本册旨在弥合材料设计与实际工程应用之间的鸿沟，提供一套系统性的方法论来理解、预测和预防复杂制造工艺（尤其是增材制造）引入的材料缺陷及其在服役条件下的失效行为。 核心章节示例： 1. 增材制造金属零件的孔隙率与缺陷演化： 使用X射线层析成像（X-CT）技术对激光熔池的快速凝固过程进行追踪，量化孔隙的形成机制（如气孔捕获、未熔合线），并建立其与宏观疲劳寿命的关联。 2. 高温环境下的蠕变与疲劳交互作用： 针对航空发动机叶片材料，分析低周疲劳（LCF）与高温蠕变的耦合作用，重点介绍时应变理论和时间-温度等效原理在寿命预测中的应用。 3. 应力腐蚀开裂（SCC）的电化学与断裂力学耦合模型： 探讨在特定介质（如氯离子环境）中，如何利用电化学敏感性参数（如Tafel斜率）与裂纹尖端应力强度因子耦合，预测材料的临界开裂应力。 4. 增材制造残余应力的无损评估与消除技术： 比较了冷喷涂、激光冲击强化（LSP）以及后热处理对消除增材制造部件内部残余应力的有效性，并讨论了如何通过优化扫描策略从源头控制应力。 --- 丛书整体特点： 本系列丛书严格遵循材料科学的研究范式，强调微观结构、加工工艺与宏观性能之间的内在联系。内容选择上，避开了对基础聚合物化学与经典高分子物理的深入探讨，转而聚焦于高附加值无机材料、先进复合体、功能薄膜以及跨学科的生物材料。每一分册都配备了大量的前沿实验技术（如高分辨电子显微镜、同步辐射表征、先进的力学测试台）应用实例，确保理论知识能够有效转化为解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始拿到这本书的时候，我被它的厚度和内容吓了一跳。它涉及的表征手段实在是太多太全面了，从光谱学（IR, Raman, NMR, UV-Vis）、衍射（XRD, SAXS/WAXS）、显微学（SEM, TEM, AFM）到热分析（DSC, TGA, DMA），再到力学测试、流变学等等，几乎你想到的和想不到的表征方法，都在里面有所涉及。对于我这样一个主要从事聚合物合成的研究人员来说，要全部掌握这些技术并深入理解，的确是一个巨大的挑战。但是，这本书的编写方式非常有条理，它并没有要求读者必须立刻精通所有的内容，而是将不同的表征方法按照逻辑关系进行分组和介绍。你可以根据自己的研究需求，选择性地深入阅读相关的章节。而且，书中对于每一种方法的原理讲解都非常清晰，并且配有大量的图示和实测数据，这极大地降低了理解的难度。即使遇到一些我暂时还不需要掌握的技术，读一读原理，也能对聚合物的整体表征有一个更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我大概是几年前在一次学术会议上听一位老师推荐的，当时听他说这是“材料表征”领域非常经典的一套丛书，尤其是《聚合物的表征》这一本，更是被誉为领域的“圣经”一般的存在。虽然当时我对聚合物表征的研究还处于初步阶段，对书的深度和广度并没有一个清晰的概念，但“经典”和“圣经”这样的词汇，还是在我心里留下了深刻的印象。我当时脑海里勾勒出的画面是，这本书一定充满了各种各样我闻所未闻的先进表征技术，详尽地阐述了每一种技术的原理、操作流程、数据解读，以及在不同聚合物体系中的应用案例。我甚至想象着，翻开书页，会看到密密麻麻的公式、精美的仪器图片、清晰的图谱，以及一些用我当时的知识储备可能难以完全理解的高级理论。我期待着它能像一位博学的导师，系统地引导我走进聚合物表征的殿堂，让我能够快速地掌握核心的理论知识，并能将其融会贯通，应用到我的实际研究中。总的来说，我当时对这本书的期望值非常高，认为它将是我学习和研究聚合物表征绕不开的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发，在于它深刻地阐释了“表征是连接结构与性能的桥梁”这一核心理念。以往，我可能更多地关注于如何合成出新的聚合物，或者如何优化聚合物的性能，但往往缺乏一个系统的方法来理解两者之间的内在联系。这本书通过对各种表征手段的详细介绍，让我明白，各种宏观的性能差异，其根源往往隐藏在微观的结构层面。例如，分子量分布的变化如何影响聚合物的熔点和加工性能，链结构上的微小差异如何导致力学强度的巨大差别，以及形貌的改变如何影响光学特性等等。书中列举了大量的案例，展示了如何通过精准的表征手段，揭示这些结构-性能之间的关联，并据此指导材料的设计和优化。这让我意识到，扎实的表征功底，不仅是评价一个材料好坏的关键，更是推动新材料创新和发展的驱动力。这本书让我对“科学研究”的本质有了更深一层的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为并不仅仅在于它提供了多少具体的表征技术，更在于它所传达的一种严谨的研究态度和科学思维方式。书中对于每一种表征方法的介绍，都非常详尽，不仅包括了技术本身，还涵盖了其优缺点、适用范围、潜在的误差来源以及数据解释的注意事项。这种深入细致的讲解，让我明白，任何一项科学研究，都必须建立在准确可靠的数据基础之上，而获取可靠数据，则需要对所使用的工具和方法有深刻的理解和批判性的认识。书中并没有回避那些复杂或者具有挑战性的部分，而是鼓励读者去探索和思考。读完之后，我感觉自己对聚合物材料的认识，不再停留在模糊的感性层面，而是变得更加具体、客观和理性。这套书，确实为我打开了一扇新的大门，让我能够以一种更专业、更科学的视角去审视和研究聚合物。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是它的系统性真的无与伦比。它不像市面上很多那种只侧重某一种技术的书籍，而是以一种非常宏观的视角，将聚合物的结构、性能、加工过程等方方面面，都融入到了不同的表征方法之中。从最基础的分子量、分子量分布，到更复杂的链结构、聚集态结构，再到宏观的力学性能、热性能、光学性能等等，几乎涵盖了聚合物表征的方方面面。它没有上来就堆砌晦涩难懂的术语，而是循序渐进地介绍，让你能一步一步地理解每种表征方法背后的逻辑。而且，书中的例子也非常丰富，针对不同的聚合物材料，都给出了具体的表征策略和数据分析方法，这对于我这种刚开始接触聚合物表征的研究者来说，简直是太有帮助了。我感觉这本书就像一个经验丰富的向导，不仅指明了方向，还手把手地教我如何跨越每一个障碍。很多我之前觉得很棘手的问题，通过阅读这本书，都豁然开朗了。