聚合物燃烧与阻燃技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:张军

出品人:

页数:491

译者:

出版时间:2005-4

价格:40.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502566913

丛书系列:

图书标签:

• 聚合物燃烧
• 阻燃技术
• 材料科学
• 化学工程
• 安全科学
• 高分子化学
• 燃烧科学
• 防火材料
• 热分析
• 工程塑料

《先进材料科学概论：从微观结构到宏观性能》 图书简介 本书旨在为材料科学领域的初学者和希望拓展知识边界的研究人员提供一个全面而深入的导论，聚焦于材料的微观结构、宏观性能、制备工艺及其在现代工程中的应用。内容涵盖了从基础的晶体学、电子结构理论到先进材料的力学、热学、电学和光学性能的跨学科视角，强调理论与实践的紧密结合。 第一部分：材料科学基础 第一章：材料的微观世界——原子结构与晶体学 本章从原子尺度的视角切入，详细阐述了化学键的类型（离子键、共价键、金属键、范德华力）如何决定材料的内在属性。重点深入探讨了晶体结构，包括晶格、基矢、布拉维点阵的概念。内容详述了密堆积结构（如面心立方、体心立方、六方密堆积）的几何学特征及其对材料塑性的影响。此外，还系统介绍了晶体缺陷理论，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界），并阐释了这些缺陷如何成为控制材料宏观性能的关键因素。例如，位错的运动机制是理解金属塑性变形的基石。 第二章：固态材料的电子结构与能带理论 本章将重点解析材料的电子特性。从量子力学的基本原理出发，介绍薛定谔方程在周期性势场中的应用，推导出能带理论。详细讨论了导体、半导体和绝缘体在能带结构上的本质区别，包括有效质量的概念。对于半导体材料，深入剖析了掺杂机制（N型与P型），以及费米能级在热平衡状态下的位置对导电性的影响。此外，还引入了等离激元、极化激元等与材料电磁响应相关的概念，为理解介电材料和光学材料打下理论基础。 第三章：热力学与动力学：材料的稳定性和相变 材料的相图是理解其稳定性和加工工艺的蓝图。本章详述了吉布斯自由能在相平衡中的作用，并系统介绍了二元和三元相图的解读方法，如杠杆定律和连接线规则。动力学部分关注相变过程，包括成核和生长机制。特别关注了扩散现象，采用菲克的扩散定律来量化原子在固态下的迁移速率，并探讨了温度、浓度梯度对扩散速度的影响，这对于热处理过程的设计至关重要。 第二部分：结构性能关系与加工 第四章：金属材料的力学行为与本构关系 金属是结构工程的支柱。本章集中分析金属的力学性能，包括弹性模量、屈服强度、极限拉伸强度和韧性。详细阐述了工程应力-应变曲线的各个阶段，并引入了断裂力学的基础，如应力强度因子、裂纹扩展的判据（如基格-兰尼准则）。内容将涵盖强化机制，如固溶强化、加工硬化（位错缠结）、晶界强化（Hall-Petch关系）以及第二相粒子钉扎效应，解释了如何通过调控微观结构来优化强度和延展性的平衡。 第五章：陶瓷材料的特性与制备 陶瓷材料以其优异的耐高温性、耐磨性和电绝缘性著称。本章探讨了陶瓷的离子/共价键合特征，导致其高硬度但脆性大的原因。重点分析了陶瓷材料的断裂韧性（如增韧机制）和高温蠕变行为。制备技术是本章的另一核心，介绍了粉末冶金、烧结过程（液相烧结、固相烧结）以及先进的快速成型技术，如增材制造在陶瓷领域的应用。 第六章：聚合物的分子结构与粘弹性 聚合物由于其独特的长链结构，表现出复杂的粘弹性行为。本章首先分类介绍了合成聚合物的主流类型（如聚烯烃、聚酯、聚氨酯）及其分子链的构象、缠结状态。深入解释了高分子材料的玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的物理意义及其对材料使用性能的影响。粘弹性理论部分将引入蠕变和应力松弛实验，并使用Voigt模型和Maxwell模型来描述其时间依赖性行为，强调了分子运动在宏观响应中的核心作用。 第三部分：功能材料与前沿技术 第七章：半导体器件与电子材料 本章聚焦于当代信息技术的核心——半导体材料。在复习能带理论的基础上，详细介绍了PN结的形成与特性，这是二极管和三极管的基础。内容将涵盖特定材料如硅、砷化镓的特性，并探讨了薄膜技术在集成电路制造中的关键作用，包括外延生长、沉积和光刻过程。此外，还将简要介绍铁电体、压电体等智能电子材料的机理。 第八章：光学材料与光电转换 本章探讨材料如何与光相互作用。内容包括光的吸收、发射和散射机制，如荧光和磷光现象。对于透明材料，将分析其折射率的来源及其色散特性。重点介绍光电器件中使用的材料，如光伏电池（太阳能电池）中的光吸收层材料（如钙钛矿、非晶硅）的工作原理，以及发光二极管（LED）中半导体异质结的发光过程。 第九章：复合材料的设计与界面科学 复合材料通过组合不同基体和增强相来获得超越单一材料的性能。本章系统地介绍了纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料（PRC）的力学模型，如混合律。界面区域是控制复合材料性能的关键，本章深入讨论了界面粘结强度、界面层对载荷传递和断裂模式的影响。特别关注了碳纤维、玻璃纤维等增强体的特性及其在树脂基体中的铺层设计策略。 第十章：材料的先进表征技术 材料科学研究离不开先进的表征手段。本章介绍了几种核心的微观分析技术：X射线衍射（XRD）用于晶体结构和晶格常数分析；扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于形貌和微观结构成像；能量色散X射线光谱（EDS）用于元素分析；以及原子力显微镜（AFM）用于表面形貌和力学性能的局部测量。重点强调如何根据研究目标选择合适的表征工具，并解读典型的谱图和图像数据。 本书内容结构严谨，逻辑清晰，旨在培养读者从微观层面上理解材料行为的科学思维，为未来在材料研发、器件设计和工程应用中解决复杂问题打下坚实的基础。

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这本书的语言风格有一种独特的节奏感，非常适合需要反复咀嚼的专业内容。它不是那种一泻千里的流畅叙述，而是像在搭建一座精密的结构，每一步的衔接都经过深思熟虑。在解释高分子材料的热稳定性差异时，作者使用了大量的类比和对比手法，这种“此消彼长”的描述方式，极大地降低了理解复杂热分解路径的认知门槛。比如，它在对比膨胀型阻燃体系和凝聚相成炭体系时，那种层层递进、步步深入的论证过程，读起来让人有一种“豁然开朗”的愉悦感。很多我过去一直感到模糊的概念，比如极限氧指数（LOI）的真正意义，在书中被剖析得淋漓尽致。这本书的排版和插图也值得称赞，没有那些花里胡哨的装饰，一切都服务于信息的准确传达，体现了真正的专业素养。

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我最欣赏这本书的地方在于它对阻燃技术研究的广度和深度。这不仅仅是一本理论书籍，它更像是一本实战手册。书中详细梳理了从传统阻燃剂到新型无卤阻燃材料的发展脉络，每一个技术点的阐述都详实可靠，充满了实验数据的支撑。特别是对阻燃机理的分类和对比，作者的思考非常辩证和全面，既没有偏袒某一特定技术路线，而是客观地分析了各自的优缺点和适用场景。阅读过程中，我常常需要对照着书后的专业名词解释来理解某些复杂术语，但作者的描述总是能引导我快速回到主线。那些关于阻燃剂在固相、气相、熔融态中的作用机制的论述，逻辑性极强，仿佛是在进行一场精密的外科手术解剖。对于工程应用层面的读者来说，书中提及的各种测试标准和评价方法，无疑是极具参考价值的“工具箱”。这本书的价值，就在于它能让你明白“为什么这样做有效”，而不仅仅是“这样做有效”。

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说实话，初拿到这本书时，我有点担心它会过于偏重理论而缺乏实际应用性，毕竟“燃烧与阻燃”这个主题涉及到材料科学、热力学、化学动力学等多个交叉学科。然而，这本书的平衡感做得相当出色。它没有为了追求学术上的高深而堆砌公式，而是将理论的严谨性巧妙地融入到对实际火灾案例的分析中。书中穿插的那些关于特定材料起火后烟雾毒性分析的案例，让人读来心有戚戚，深感安全责任的重大。作者对“绿色阻燃”方向的关注也体现了与时俱进的学术视野，对于如何平衡材料的阻燃性能与环境友好性，书中给出了非常前瞻性的探讨。这种将社会责任感融入技术分析的做法，让这本书的格局瞬间提升，不再是冷冰冰的技术手册，而更像是一份对人类安全的郑重承诺。我强烈推荐给所有关注材料安全性的工程师们。

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对于想要系统性了解聚合物阻燃领域的专业人士来说，这本书无疑是一部不可或缺的工具书。它最让我印象深刻的是其资料的完备性和索引的细致程度。在查阅特定阻燃剂作用机制时，几乎总能在相关章节找到详尽的介绍，而不是泛泛而谈。尤其值得称赞的是，书中对不同阻燃剂作用机理的量化描述，虽然涉及复杂的化学计量，但作者在讲解时始终保持着对读者接受度的考量，使得即便是侧重计算的段落，也保持了较高的可读性。它如同一个经验丰富、知识渊博的导师，在你探索这个复杂领域的每一步都提供可靠的参照点。这本书的价值在于它的恒久性，我相信即使几年后，其中的核心原理和分析框架依然会是指导我们工作和学习的基石。购买它，更像是一项对未来专业成长的长期投资。

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这本书的封面设计真是吸引人，那种深邃的蓝色调和略带科技感的字体搭配，让人一眼就能感受到内容的专业性和深度。我原本对这个领域了解不多，只是出于好奇翻开了它，没想到里面的内容结构安排得如此清晰明了。作者在开篇并没有直接抛出复杂的理论，而是用非常生动的例子，将聚合物燃烧的宏观现象和微观机理巧妙地结合起来，读起来一点都不枯燥。比如，书中对不同类型聚合物在不同环境下的热解过程分析得非常透彻，那种由表及里的讲解方式，让我这个外行也能大致把握住核心逻辑。特别是关于燃烧火焰结构和烟气生成机制的章节，图文并茂，让我对“着火”和“蔓延”这两个概念有了全新的认识。感觉作者对这门学科的理解已经达到了炉火纯青的地步，能够将晦涩的化学反应用如此直观的方式呈现出来，实属难得。这本书绝对不是那种只停留在表面现象的科普读物，它更像是一部严谨的学术入门向导，为后续深入研究打下了坚实的基础。

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