材料錶徵原版係列叢書：聚閤物的錶徵 [Polymers] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 布倫德爾（Brundle C.R.），[美] 埃文斯（Evans C.S.），[美] 周（Chou N.J.） 著

圖書標籤:

• 聚閤物
• 材料錶徵
• 聚閤物錶徵
• 材料科學
• 高分子科學
• 分析測試
• 物理化學
• 儀器分析
• 聚閤物分析
• 原版教材

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560342849

版次：1

商品編碼：11413045

包裝：平裝

叢書名： 材料錶徵原版係列叢書

外文名稱：Polymers

開本：16開

齣版時間：2014-01-01

用紙：膠版紙

頁數：319

正文語種：英文

內容簡介

　　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.

內頁插圖

目錄

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

聚焦新材料與先進製造：探索現代科技前沿的係列叢書（不含《聚閤物的錶徵》） 本係列叢書旨在匯集當前材料科學、工程技術、先進製造以及相關交叉學科領域中具有裏程碑意義或前沿突破性的研究成果與工程實踐經驗。我們緻力於為科研人員、工程師、高校師生以及行業決策者提供一套全麵、深入且具有高度實踐指導價值的知識體係，以應對二十一世紀對高性能、智能化、可持續化材料與製造係統的迫切需求。 本精選係列著重於非聚閤物體係的結構-性能關係、前沿加工技術、以及它們在能源、電子、生物醫學和極端環境應用中的創新集成。 --- 第一分冊：高性能無機與復閤材料的結構調控與應用 主題聚焦： 陶瓷基復閤材料 (CMCs)、先進金屬閤金、納米結構功能晶體材料。 本分冊深入探討瞭如何通過精密的原子級/微觀尺度結構設計，實現無機材料在極端條件下的優異性能。內容涵蓋高熵閤金（HEAs）的設計原理、晶界工程在提升材料韌性和抗輻照能力中的作用，以及超高溫陶瓷（UHTCs）的閤成路徑優化，特彆是如何利用增材製造技術實現復雜幾何形狀的高性能CMC構件製造。 核心章節示例： 1. 高熵閤金的相穩定性與機械性能預測模型： 基於第一性原理計算和機器學習輔助的成分篩選策略，重點分析瞭麵心立方（FCC）與體心立方（BCC）高熵閤金在高溫蠕變下的微觀機製。 2. 納米級晶界工程在結構陶瓷中的應用： 探討如何通過引入特定的第二相粒子或梯度結構，有效抑製室溫脆性，並提升材料的抗熱震性能。 3. 增材製造（AM）對功能梯度材料（FGMs）性能的獨特影響： 比較激光選區熔化（SLM）與電子束熔化（EBM）在製造具有精確梯度成分的Ti-Al或Ni基超閤金中的優勢與挑戰。 4. 二維（2D）無機材料的宏量製備與集成： 關注過渡金屬硫化物（TMDs）和氮化硼納米片（BNNSs）的低成本剝離或化學氣相沉積（CVD）方法，及其在固態電池電極或高效催化劑載體中的應用。 --- 第二分冊：現代電子與光子功能材料的界麵物理 主題聚焦： 半導體異質結、鈣鈦礦太陽能電池、拓撲材料、先進封裝技術。 本冊將視角集中於對電子、光電轉換和信息存儲至關重要的功能性薄膜和界麵現象。我們深入剖析瞭新一代半導體材料（如III-V族和II-VI族化閤物半導體，以及新型二維電子材料）的輸運機製，並詳細闡述瞭解決當前光電器件壽命和穩定性瓶頸的關鍵界麵工程技術。 核心章節示例： 1. 鈣鈦礦材料的本徵缺陷鈍化與穩定化策略： 詳細分析瞭有機-無機雜化鈣鈦礦中離子遷移和晶格畸變對長期穩定性的影響，以及使用界麵鈍化層（如全無機錶麵修飾）的實際操作指南。 2. 拓撲絕緣體與狄拉剋半金屬的輸運特性研究： 側重於利用掃描隧道顯微鏡（STM）和角分辨光電子能譜（ARPES）對錶麵態和體態進行分離錶徵，及其在低功耗電子器件中的潛在應用。 3. 先進半導體器件的異質集成與應力管理： 探討瞭矽基襯底上直接生長高晶格失配的化閤物半導體薄膜（如InGaAs/Si）時，如何通過緩衝層設計和外延技術來控製和緩解應力，避免蝶形裂紋的産生。 4. 微納尺度的熱管理與封裝材料： 介紹高導熱非金屬材料（如金剛石薄膜或氮化鋁基封裝體）在GaN/SiC高頻功率器件熱沉集成中的熱界麵阻抗（TPI）分析。 --- 第三分冊：生物相容性材料與組織工程支架的製造 主題聚焦： 生物活性陶瓷、可降解金屬、3D/4D生物打印技術、智能藥物遞送係統。 本分冊完全脫離傳統工業材料範疇，聚焦於與生命係統緊密交互的先進材料的開發與應用。強調材料的生物安全性、可控的降解速率以及對細胞微環境的模擬能力。 核心章節示例： 1. 生物活性玻璃與陶瓷在骨修復中的作用機製： 分析瞭生物活性材料與骨組織間界麵（SBF浸泡測試）的化學反應動力學，以及矽酸鹽、磷酸鹽體係材料的離子釋放速率對成骨細胞增殖的影響。 2. 可植入鎂閤金的腐蝕行為與生物力學匹配： 研究瞭不同微觀結構（如軋製態與熱處理態）的Mg閤金在模擬體液中的腐蝕速率，並提齣瞭錶麵電化學鈍化處理方案以延長材料的體內有效支撐時間。 3. 基於高分子水凝膠的活細胞三維打印： 詳細描述瞭光固化、溫度敏感型水凝膠（如GelMA, PEG-DA）的流變學特性，以及如何通過優化生物墨水配方和打印參數，確保細胞在打印過程中的高存活率和空間結構保真度。 4. 響應性納米載體在靶嚮治療中的應用： 探討pH敏感、酶敏感或磁場響應性無機納米粒子（如氧化鐵、金納米棒）的錶麵修飾技術，用於精確控製抗腫瘤藥物在病竈部位的釋放。 --- 第四分冊：先進製造中的材料失效分析與服役性能保障 主題聚焦： 增材製造（AM）的殘餘應力控製、疲勞斷裂力學、腐蝕疲勞與應力腐蝕開裂（SCC）。 本冊旨在彌閤材料設計與實際工程應用之間的鴻溝，提供一套係統性的方法論來理解、預測和預防復雜製造工藝（尤其是增材製造）引入的材料缺陷及其在服役條件下的失效行為。 核心章節示例： 1. 增材製造金屬零件的孔隙率與缺陷演化： 使用X射綫層析成像（X-CT）技術對激光熔池的快速凝固過程進行追蹤，量化孔隙的形成機製（如氣孔捕獲、未熔閤綫），並建立其與宏觀疲勞壽命的關聯。 2. 高溫環境下的蠕變與疲勞交互作用： 針對航空發動機葉片材料，分析低周疲勞（LCF）與高溫蠕變的耦閤作用，重點介紹時應變理論和時間-溫度等效原理在壽命預測中的應用。 3. 應力腐蝕開裂（SCC）的電化學與斷裂力學耦閤模型： 探討在特定介質（如氯離子環境）中，如何利用電化學敏感性參數（如Tafel斜率）與裂紋尖端應力強度因子耦閤，預測材料的臨界開裂應力。 4. 增材製造殘餘應力的無損評估與消除技術： 比較瞭冷噴塗、激光衝擊強化（LSP）以及後熱處理對消除增材製造部件內部殘餘應力的有效性，並討論瞭如何通過優化掃描策略從源頭控製應力。 --- 叢書整體特點： 本係列叢書嚴格遵循材料科學的研究範式，強調微觀結構、加工工藝與宏觀性能之間的內在聯係。內容選擇上，避開瞭對基礎聚閤物化學與經典高分子物理的深入探討，轉而聚焦於高附加值無機材料、先進復閤體、功能薄膜以及跨學科的生物材料。每一分冊都配備瞭大量的前沿實驗技術（如高分辨電子顯微鏡、同步輻射錶徵、先進的力學測試颱）應用實例，確保理論知識能夠有效轉化為解決實際工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，我認為並不僅僅在於它提供瞭多少具體的錶徵技術，更在於它所傳達的一種嚴謹的研究態度和科學思維方式。書中對於每一種錶徵方法的介紹，都非常詳盡，不僅包括瞭技術本身，還涵蓋瞭其優缺點、適用範圍、潛在的誤差來源以及數據解釋的注意事項。這種深入細緻的講解，讓我明白，任何一項科學研究，都必須建立在準確可靠的數據基礎之上，而獲取可靠數據，則需要對所使用的工具和方法有深刻的理解和批判性的認識。書中並沒有迴避那些復雜或者具有挑戰性的部分，而是鼓勵讀者去探索和思考。讀完之後，我感覺自己對聚閤物材料的認識，不再停留在模糊的感性層麵，而是變得更加具體、客觀和理性。這套書，確實為我打開瞭一扇新的大門，讓我能夠以一種更專業、更科學的視角去審視和研究聚閤物。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的啓發，在於它深刻地闡釋瞭“錶徵是連接結構與性能的橋梁”這一核心理念。以往，我可能更多地關注於如何閤成齣新的聚閤物，或者如何優化聚閤物的性能，但往往缺乏一個係統的方法來理解兩者之間的內在聯係。這本書通過對各種錶徵手段的詳細介紹，讓我明白，各種宏觀的性能差異，其根源往往隱藏在微觀的結構層麵。例如，分子量分布的變化如何影響聚閤物的熔點和加工性能，鏈結構上的微小差異如何導緻力學強度的巨大差彆，以及形貌的改變如何影響光學特性等等。書中列舉瞭大量的案例，展示瞭如何通過精準的錶徵手段，揭示這些結構-性能之間的關聯，並據此指導材料的設計和優化。這讓我意識到，紮實的錶徵功底，不僅是評價一個材料好壞的關鍵，更是推動新材料創新和發展的驅動力。這本書讓我對“科學研究”的本質有瞭更深一層的理解。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始拿到這本書的時候，我被它的厚度和內容嚇瞭一跳。它涉及的錶徵手段實在是太多太全麵瞭，從光譜學（IR, Raman, NMR, UV-Vis）、衍射（XRD, SAXS/WAXS）、顯微學（SEM, TEM, AFM）到熱分析（DSC, TGA, DMA），再到力學測試、流變學等等，幾乎你想到的和想不到的錶徵方法，都在裏麵有所涉及。對於我這樣一個主要從事聚閤物閤成的研究人員來說，要全部掌握這些技術並深入理解，的確是一個巨大的挑戰。但是，這本書的編寫方式非常有條理，它並沒有要求讀者必須立刻精通所有的內容，而是將不同的錶徵方法按照邏輯關係進行分組和介紹。你可以根據自己的研究需求，選擇性地深入閱讀相關的章節。而且，書中對於每一種方法的原理講解都非常清晰，並且配有大量的圖示和實測數據，這極大地降低瞭理解的難度。即使遇到一些我暫時還不需要掌握的技術，讀一讀原理，也能對聚閤物的整體錶徵有一個更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是它的係統性真的無與倫比。它不像市麵上很多那種隻側重某一種技術的書籍，而是以一種非常宏觀的視角，將聚閤物的結構、性能、加工過程等方方麵麵，都融入到瞭不同的錶徵方法之中。從最基礎的分子量、分子量分布，到更復雜的鏈結構、聚集態結構，再到宏觀的力學性能、熱性能、光學性能等等，幾乎涵蓋瞭聚閤物錶徵的方方麵麵。它沒有上來就堆砌晦澀難懂的術語，而是循序漸進地介紹，讓你能一步一步地理解每種錶徵方法背後的邏輯。而且，書中的例子也非常豐富，針對不同的聚閤物材料，都給齣瞭具體的錶徵策略和數據分析方法，這對於我這種剛開始接觸聚閤物錶徵的研究者來說，簡直是太有幫助瞭。我感覺這本書就像一個經驗豐富的嚮導，不僅指明瞭方嚮，還手把手地教我如何跨越每一個障礙。很多我之前覺得很棘手的問題，通過閱讀這本書，都豁然開朗瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我大概是幾年前在一次學術會議上聽一位老師推薦的，當時聽他說這是“材料錶徵”領域非常經典的一套叢書，尤其是《聚閤物的錶徵》這一本，更是被譽為領域的“聖經”一般的存在。雖然當時我對聚閤物錶徵的研究還處於初步階段，對書的深度和廣度並沒有一個清晰的概念，但“經典”和“聖經”這樣的詞匯，還是在我心裏留下瞭深刻的印象。我當時腦海裏勾勒齣的畫麵是，這本書一定充滿瞭各種各樣我聞所未聞的先進錶徵技術，詳盡地闡述瞭每一種技術的原理、操作流程、數據解讀，以及在不同聚閤物體係中的應用案例。我甚至想象著，翻開書頁，會看到密密麻麻的公式、精美的儀器圖片、清晰的圖譜，以及一些用我當時的知識儲備可能難以完全理解的高級理論。我期待著它能像一位博學的導師，係統地引導我走進聚閤物錶徵的殿堂，讓我能夠快速地掌握核心的理論知識，並能將其融會貫通，應用到我的實際研究中。總的來說，我當時對這本書的期望值非常高，認為它將是我學習和研究聚閤物錶徵繞不開的重要參考。