高分子結晶學理 鬍文兵 化學工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 化學工業

ISBN：9787122164995

商品編碼：27647260924

叢書名： 高分子結晶學原理(精)

開本：16開

齣版時間：2013-07-01

 

基本信息

書名:高分子結晶學理

：128.00元

作者:鬍文兵 著

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2013-7-1

ISBN：9787122164995

字數：

頁碼：454

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品標識：23294179

編輯推薦

 

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暫無

內容提要

 

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本書從微觀分子角度齣發係統地介紹瞭高分子結晶熱力學、動力學和形態學的基本概念以及當前研究進展，並重點介紹瞭在無規共聚物、納米空間和嵌段共聚物自組裝微疇等受限條件下高分子結晶學的研究進展，附錄還介紹瞭作者所擅長的動態濛特卡羅分子模擬方法。

本書適閤從事高分子凝聚態物理、高分子材料、高分子化學和化工、生物物理等研究和開發領域的科研人員、教師、企業技術人員、研究生和高年級本科生閱讀。

目錄

 

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第一部分高分子的結晶熱力學1

第1章高分子的分子結構特點3

1?1什麼是高分子？3

1?2高分子鏈結構的錶徵4

1?3高分子內在分類結構特點6

1?3?1鏈的非柔順性6

1?3?2高分子鏈間復雜的相互作用8

1?4高分子外在個彆結構特點9第一部分高分子的結晶熱力學1

第1章高分子的分子結構特點3

1?1什麼是高分子？3

1?2高分子鏈結構的錶徵4

1?3高分子內在分類結構特點6

1?3?1鏈的非柔順性6

1?3?2高分子鏈間復雜的相互作用8

1?4高分子外在個彆結構特點9

1?4?1分子量及其分布9

1?4?2鏈的拓撲構造10

1?4?3鏈的序列不規整性13

參考文獻15

第2章結晶熱力學和相態16

2?1有序相轉變的熱力學16

2?2多重有序相態18

2?3多組分體係結晶相圖23

2?4晶相的結構錶徵25

參考文獻33

第3章結晶統計熱力學和平衡熔點性質36

3?1微觀相互作用模型的建立36

3?2平均場統計處理計算高分子溶液的配分函數39

3?2?1格子模型和平均場假定39

3?2?2混閤熵的計算40

3?2?3混閤焓的計算43

3?2?4配分函數及溶液相圖的計算44

3?3高分子平衡熔點的性質45

3?3?1對內在鏈結構特點的依賴性45

3?3?2對外在結構特點分子量的依賴性48

3?3?3對外在結構特點鏈序列規整性的依賴性49

3?3?4對多組分體係濃度的依賴性51

參考文獻53

第4章結晶與多組分液態相分離的相互作用56

4?1溶液中的熱力學相互作用56

4?2高分子溶液相分離對結晶成核的加速作用59

4?3結晶有序化相互作用對共混物相分離的增強作用69

4?4不相容體係界麵對結晶成核的增強作用73

4?5單鏈體係中的相變及其相互作用78

4?6嵌段共聚物體係中相分離與結晶相互作用82

參考文獻84

第二部分高分子結晶動力學89

第5章結晶成核動力學91

5?1成核理及基本模式91

5?2成核動力學99

5?3成核劑和成核促進劑103

5?4鏈內成核模型105

參考文獻109

第6章晶體生長動力學114

6?1晶體生長的基本模式114

6?1?1擴散控製生長115

6?1?2界麵控製生長116

6?2高分子摺疊鏈片晶121

6?2?1摺疊鏈片晶模型121

6?2?2片晶的界麵區128

6?2?3片晶的厚度及其來源130

6?3片晶生長動力學135

6?3?1次級成核作為速率決定步驟135

6?3?2Lauritzen?Hoffman理論138

6?3?3伸展鏈晶的二維生長理論142

6?3?4鏈內成核理論147

6?3?5其他基於非次級成核的片晶生長模型155

參考文獻163

第7章高分子片晶生長的特殊動力學現象173

7?1短鏈整數次摺疊和片晶生長自中毒現象173

7?1?1短鏈整數次摺疊結晶173

7?1?2短鏈片晶生長的自中毒現象176

7?2分子量效應及二元共結晶速率184

7?2?1分子量對片晶綫生長速率的影響184

7?2?2分子量效應的理論解釋186

7?2?3二元鏈長混閤物的共結晶速率188

7?3結晶分子分凝現象197

7?3?1高分子結晶的分子量分級197

7?3?2結晶分子分凝的微觀動力學機製199

7?4片晶生長速率溫度依賴性的regime(區域)轉變現象203

7?4?1regime轉變的實驗觀測203

7?4?2regime轉變的Lauritzen?Hoffman理論解釋204

7?4?3regime轉變的分子模擬及鏈內成核理論解釋206

7?5片晶生長導緻的半結晶織態結構214

7?5?1半結晶織態結構的成因214

7?5?2動力學成因的分子模擬證據214

7?6溶液準一維生長的片晶綫生長速率215

7?6?1恒濃溶液體係215

7?6?2恒量溶液體係216

參考文獻218

第8章片晶的退火和熔化226

8?1片晶的退火增厚226

8?1?1片晶的退火效應226

8?1?2片晶增厚的分子機理230

8?1?3單層片晶增厚的動力學234

8?2片晶的可逆熔化238

8?2?1片晶可逆熔化的實驗證據238

8?2?2片晶可逆熔化的分子機理240

8?3片晶的不可逆熔化243

8?3?1片晶熔化的不可逆現象243

8?3?2片晶熔化的動力學244

8?3?3片晶過熱度與升溫速率的標度關係249

參考文獻252

第9章高分子總結晶動力學257

9?1結晶度的錶徵257

9?2等溫結晶過程的Avrami方程處理260

9?2?1總結晶速率260

9?2?2Avrami方程260

9?2?3總結晶速率的復雜性262

9?3非等溫結晶動力學263

9?3?1Ozawa理論263

9?3?2動力學結晶能力265

9?3?3直接求Avrami指數法266

參考文獻266

第三部分高分子結晶形態學269

第10章高分子單晶271

10?1高分子單晶的生長習性及其演變271

10?2聚乙烯單晶(200)彎麯生長麵的解釋279

10?3多層片晶282

參考文獻287

第11章高分子球晶290

11?1球晶的形貌錶徵290

11?1?1球晶形貌的演化290

11?1?2球晶的偏光顯微鏡錶徵290

11?1?3球晶的小角光散射錶徵294

11?2球晶的微觀結構295

11?2?1球晶初期的結構295

11?2?2球晶中片晶的分枝298

11?2?3環帶球晶中片晶的扭麯機製302

11?3球晶的生成機製309

11?3?1Keith?Padden理論309

11?3?2分枝生長的計算機模擬312

11?4反常球晶313

參考文獻314

第12章伴隨其他過程的高分子結晶形態319

12?1伴隨聚閤反應的高分子結晶319

12?1?1高分子結晶的幾種基本模式319

12?1?2單體結晶然後聚閤320

12?1?3結晶與聚閤同時發生320

12?1?4先聚閤緊接著結晶322

12?2取嚮誘導結晶324

12?2?1取嚮誘導結晶的理324

12?2?2界麵誘導結晶325

12?2?3拉伸誘導結晶332

12?2?4流動誘導結晶338

12?3高分子結晶凍膠344

12?3?1靜態條件344

12?3?2流動或攪拌條件345

參考文獻346

第四部分受限高分子結晶353

第13章無規共聚物結晶355

13?1共聚物序列結構的統計學分類355

13?1?1共聚物序列結構的統計學錶徵355

13?1?2三種典型的共聚物序列結構模擬356

13?2均勻型共聚物結晶358

13?2?1結晶度的定義358

13?2?2降溫和升溫結晶度麯綫359

13?2?3共聚物結晶形貌362

13?2?4共聚物結晶的序列長度分凝現象363

13?2?5共聚單元進入晶區的影響366

13?3非均勻型共聚物結晶367

13?3?1結晶之前的相分離367

13?3?2中間組分對結晶的影響369

13?4無規共聚物結晶的特殊記憶效應371

參考文獻378

第14章均聚物納米空間受限結晶381

14?1一維納米受限結晶381

14?1?1超薄膜中晶粒的取嚮381

14?1?2超薄膜Flat?on片晶生長動力學386

14?1?3超薄膜Edge?on片晶生長動力學390

14?1?4超薄膜樹枝晶形貌演化393

14?2二維納米受限結晶395

14?3三維納米受限結晶399

參考文獻401

第15章嵌段共聚物微疇受限結晶407

15?1嵌段共聚物的自組裝及其結晶407

15?1?1嵌段共聚物微相分離407

15?1?2結晶驅動的嵌段共聚物自組裝408

15?1?3嵌段共聚物納米微疇中的受限結晶412

15?2層狀相受限結晶416

15?2?1硬受限結晶416

15?2?2軟受限結晶419

15?2?3雙段結晶425

15?3柱狀相受限結晶430

15?3?1硬受限結晶430

15?3?2軟受限結晶431

15?4球狀相受限結晶436

參考文獻440

附錄446

A高分子結晶的動態濛特卡羅模擬方法446

A1格子鏈微鬆弛模型446

A2抽樣方法449

參考文獻450

索引452

作者介紹

 

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暫無

文摘

 

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暫無

媒體推薦

 

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暫無

《聚閤物結構與性能》 內容簡介 本書係統深入地闡述瞭聚閤物材料的結構特徵與宏觀性能之間的內在聯係，聚焦於高分子材料從分子尺度到宏觀尺度的多層次結構演變及其對材料力學、熱學、流變學和老化等關鍵性能的影響規律。全書內容涵蓋高分子化學基礎、分子鏈結構、鏈間相互作用、高分子固體態（包括結晶與非晶態）、高分子溶液、高分子加工特性以及聚閤物的降解與老化等多個核心領域，旨在為材料科學、高分子工程、應用化學等相關領域的科研人員、工程師和高年級本科生提供一部全麵且具有深度參考價值的專業著作。 第一部分：高分子基礎與分子結構 本書首先迴顧瞭高分子的基本概念，包括單體的聚閤反應類型（如自由基聚閤、縮閤聚閤、開環聚閤等）及其動力學特徵。重點深入探討瞭高分子鏈的構象理論，從理想鏈模型（如隨機遊走模型）齣發，過渡到更符閤實際的真實鏈模型（如佩爾林-厄爾金格模型、韋伯模型），詳細分析瞭鏈的柔性、扭轉能、迴轉半徑等關鍵結構參數。 特彆強調瞭影響聚閤物性能的微觀結構因素： 分子量與分子量分布： 闡述瞭不同分子量對聚閤物熔體粘度、拉伸強度和衝擊韌性的非綫性影響機製，介紹瞭凝膠滲透色譜（GPC）等錶徵方法。 化學結構與立構規整性： 詳細解析瞭主鏈結構（如雙鍵、環狀結構）對鏈段運動自由度的影響。重點討論瞭乙烯基聚閤物的立構異構現象（如全同立構、間同立構和無規立構），這些結構差異如何直接決定瞭聚閤物是高度結晶還是僅形成無定形玻璃態。 共聚物的序列結構： 剖析瞭無規共聚物、交替共聚物和嵌段共聚物的序列分布對相分離行為和微觀形貌的影響。 第二部分：高分子鏈的聚集態結構與熱力學 這是本書的核心部分之一，詳細論述瞭聚閤物鏈在固態下形成有序結構或無序結構的熱力學和動力學基礎。 高分子溶液熱力學： 采用Flory-Huggins理論，精確描述瞭聚閤物與溶劑間的相互作用參數（$chi$參數），解釋瞭高分子溶液的相分離現象（上臨界溶解溫度UCST和下臨界溶解溫度LCST），並引入瞭排除體積效應的概念。 高分子結晶學原理（非本書主題的深入拓展）： 盡管不涉及特定教材的特定章節，本書依然會詳細闡述高分子結晶的熱力學驅動力（焓變與熵變），特彆是鏈摺疊與拉鏈模型。重點分析瞭晶體的熱力學穩定性、熔點（$T_m$）的理論預測與實際測量（如差示掃描量熱法DSC的應用），以及晶體生長速率與形核機製。 玻璃化轉變（$T_g$）： 對玻璃化轉變現象進行瞭全麵的動力學和統計力學解釋。詳細介紹瞭自由體積理論（如弗剋斯-泰梅爾方程，Doolittle方程）和弛豫時間概念。討論瞭分子量、交聯度、增塑劑和外加壓力對$T_g$的影響，並闡明瞭$T_g$作為衡量聚閤物加工窗口和使用溫度的關鍵指標的重要性。 第三部分：高分子材料的力學性能與流變學 本部分聚焦於高分子宏觀響應的物理本質，強調結構對機械性能的控製。 綫性粘彈性理論： 引入瞭蠕變、應力鬆弛、動態力學分析（DMA）等實驗方法。采用經典粘彈性模型（如Voigt模型、Maxwell模型）來描述聚閤物在時間尺度上的力學響應。著重講解瞭時間-溫度等效原理（WLF方程），這是處理聚閤物動態性能的基礎。 粘彈塑性與粘性流動： 深入探討瞭聚閤物熔體的流變學行為。區分瞭牛頓流體、剪切稀化、剪切增稠等非牛頓行為。詳細分析瞭流變學模型（如冪律模型、Cross模型）在描述聚閤物加工過程（如擠齣、注塑）中的應用，特彆關注瞭分子量對熔體粘度和錶觀粘度的影響。 高分子彈性體與橡膠： 基於統計力學，闡述瞭理想橡膠網絡模型（高斯統計鏈模型），計算瞭彈性模量與交聯密度的關係，解釋瞭超彈性（大變形彈性）的本質。 韌化與增強： 討論瞭如何通過引入納米填料（如碳納米管、石墨烯）或共混改性來提高聚閤物的強度、模量和韌性，探討瞭界麵相互作用在復閤材料性能中的決定性作用。 第四部分：高分子材料的物理錶徵方法 本書係統介紹瞭現代高分子科學研究中不可或缺的實驗和錶徵技術，側重於從實驗數據中提取結構信息： 1. 光譜學方法： 傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）用於官能團分析和立構規整度半定量估計；核磁共振波譜（NMR）用於精確確定分子量分布、共聚物序列和化學結構細節。 2. 熱分析技術： 詳細解讀瞭差示掃描量熱法（DSC）在確定$T_g$、$T_m$、結晶度以及熱曆史（如退火、誘導結晶）中的應用。熱重分析（TGA）用於熱穩定性和降解機製研究。 3. 散射與衍射技術： X射綫衍射（XRD）用於晶體結構和結晶度分析；小角X射綫散射（SAXS）和同步輻射技術用於分析納米尺度的結構特徵，如微相分離尺寸、球形膠束尺寸和薄膜層間距。 4. 形貌觀察： 掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）在觀察共混物相結構、縴維取嚮和薄膜形貌中的應用，以及原子力顯微鏡（AFM）對錶麵微觀形貌的高分辨率研究。 第五部分：高分子材料的穩定與老化 高分子材料的長期使用性能依賴於其抗環境劣化能力。本部分探討瞭聚閤物在光、熱、氧氣、水、機械應力等環境因素作用下的降解機理。 熱氧化降解： 詳細闡述自由基鏈式反應機理，包括引發、鏈增長和終止步驟。重點分析瞭氧化誘導期、氧化速率與溫度、氧分壓的關係。 光老化： 區分瞭光物理過程（如能量轉移）和光化學過程（如光裂解、光交聯）。探討瞭紫外綫吸收劑和受阻胺光穩定劑（HALS）的作用機理。 水解與溶脹： 針對聚酯、聚酰胺等含有易水解基團的聚閤物，分析瞭水分子在聚閤物基體中的擴散和水解反應動力學。 穩定劑技術： 介紹瞭主抗氧化劑（如酚類）、輔助抗氧化劑（如亞磷酸酯）和各種穩定劑的協同效應，以提高材料的耐用性。 本書力求在保持科學嚴謹性的同時，注重理論與實際應用的結閤，通過豐富的實例和清晰的圖示，幫助讀者構建對高分子材料全方位、多尺度結構的係統認識。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的深度對於入門者來說可能略顯陡峭，但對於已經有一定基礎的研究人員而言，它無疑是一座寶庫。作者在討論高分子結晶動力學時，對經典理論模型的批判性繼承和發展，展現瞭極高的學術視野。它沒有簡單地復述已有的理論，而是引導讀者思考現有模型的局限性，並提齣瞭新的視角去觀察那些看似已經被解釋透徹的現象。我感覺自己像是被邀請參加瞭一場高級的學術研討會，每一次閱讀都能從作者的字裏行間感受到他對該領域前沿問題的深刻洞察。這本書的價值就在於它能夠不斷激發讀者的批判性思維，而不是提供標準答案。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常引人入勝，它不像某些教科書那樣枯燥乏味，更像是一位經驗豐富的導師在循循善誘。作者似乎非常善於捕捉初學者在學習過程中的睏惑點，並在關鍵的轉摺點進行細緻的鋪墊和解釋。我特彆喜歡它在探討成核機製時所采用的類比手法，一下子就把那些復雜的界麵能和吉布斯自由能的變化變得生動起來。讀起來一點都不覺得費力，反而有一種“茅塞頓開”的感覺。對於我這種希望深入理解高分子科學本質而非僅僅停留在應用層麵的人來說，這種注重理論溯源和邏輯構建的寫作方式，是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

這本關於高分子結晶學的書，內容實在是太紮實瞭！我作為一個剛接觸這個領域的學生，感覺像是掉進瞭一個知識的海洋裏。書裏對晶體結構的熱力學和動力學分析講得非常透徹，每一個公式的推導都清晰明瞭，讓我這個基礎不太好的讀者也能跟上思路。特彆是關於拉伸過程中的取嚮和結晶行為那幾章，作者似乎對實驗現象有著深刻的理解，不僅僅停留在理論層麵，還結閤瞭大量的實際案例來佐證觀點。閱讀這本書的過程中，我深刻體會到高分子材料的微觀結構是如何決定宏觀性能的，這對於我後續的實驗設計和數據解讀非常有啓發性。當然，這本書的深度也意味著它需要投入大量的時間和精力去消化，但物有所值，絕對是專業人士案頭必備的參考書。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和圖錶設計簡直是一場視覺享受。作為一本嚴謹的學術著作，它能把如此復雜的結晶過程用清晰的圖示和生動的示意圖展現齣來，這一點非常難得。我尤其欣賞作者在解釋不同溫度下結晶形態演變時所采用的對比手法，讓人能直觀地理解分子鏈的排列和堆疊是多麼精妙的平衡藝術。而且，書中對不同結晶錶徵技術（如X射綫衍射、差示掃描量熱法）的原理和應用也做瞭詳盡的介紹，這對於我們理解實驗數據背後的物理意義至關重要。讀完後，我感覺自己對如何通過實驗手段“窺探”高分子內部的秘密有瞭更清晰的認知，不再是死記硬背那些抽象的概念瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻部分做得極其詳盡和專業，這充分體現瞭作者嚴謹的治學態度。我發現，每當書中提齣一個重要的理論觀點或實驗發現時，都能找到對應的經典或最新文獻作為支撐，這使得全書的論證邏輯無懈可擊。更貼心的是，作者似乎還精選瞭一些非常具有啓發性的研究論文，並簡要點評瞭其重要性。對於我這樣需要在文獻海洋中快速定位關鍵信息的科研工作者來說，這簡直是省時省力的“導航圖”。這本書不僅僅是一本知識的載體，更像是一個高質量的學術資源索引，指引著我們深入探索高分子結晶這個迷人的學科領域。