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出版者:中国劳动社会保障出版

作者:李光瑾

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:2005-3

价格:31.00元

装帧:

isbn号码:9787504546852

丛书系列:

图书标签:

• 金属热处理
• 热处理工艺
• 金属材料
• 机械制造
• 工业技术
• 金属加工
• 材料科学
• 工程技术
• 职业教育
• 技能培训

铸就传奇：现代高分子材料科学与工程 内容提要： 本书深入探讨了现代高分子材料的广阔领域，从其基础化学结构到宏观性能的演变，再到前沿的应用拓展。它旨在为材料科学、化学工程、机械设计及其相关领域的专业人士、研究人员和高等院校师生提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考著作。全书结构严谨，内容翔实，力求在理论深度与工程实用性之间达到完美的平衡。 第一部分：高分子科学的基石 第一章：高分子化学基础 本章首先回顾了有机化学中的关键概念，为理解高分子链的形成奠定基础。重点阐述了聚合反应的类型，包括自由基聚合、配位聚合（特别是齐格勒-纳塔催化体系）、缩聚反应和开环聚合的机理与动力学。详细分析了不同引发剂、链转移剂和终止反应对分子量分布（如数均分子量 $M_n$、重均分子量 $M_w$）及多分散性指数 ($PDI$) 的影响。此外，还深入讨论了共聚物的结构控制，如无规共聚物、交替共聚物和嵌段共聚物的合成策略及其对宏观性能的结构依赖性。内容涵盖了从单体到聚合物的分子设计原则。 第二章：高分子物理与结构表征 本章聚焦于高分子材料的物理行为。首先讲解了高分子链的统计力学模型，包括理想链模型和真实链模型（如涉及排除体积效应的Flory模型）。随后，详细阐述了高分子链在不同状态下的运动性：玻璃化转变温度 ($T_g$) 和熔点 ($T_m$) 的测定方法（如DSC、TGA），以及这些转变温度与分子链结构和自由体积的关系。高分子结晶学是本章的重要组成部分，介绍了球晶的形成、取向度分析，以及X射线衍射（XRD）和偏振光显微镜（POM）在分析结晶度中的应用。最后，探讨了高分子溶液的特性，包括粘度测量、德拜长度以及高分子在良溶剂、不良溶剂中的行为。 第二部分：聚合物的加工与性能 第三章：聚合物加工技术 本章系统地介绍了将高分子材料转化为最终产品的关键工程技术。内容涵盖了热塑性塑料和热固性树脂的典型加工流程。详细分析了挤出成型（单螺杆与双螺杆）、注射成型（模具设计、冷却速率控制）的流变学基础。对于薄膜和纤维的制造，重点讨论了拉伸和取向对手性结构和力学性能的塑性影响。此外，还包括了模压、层压等热固性树脂的固化动力学和缺陷控制。特别关注了反应注射成型（RIM）等先进工艺，强调了剪切速率、温度梯度对产品内部应力和形貌的影响。 第四章：力学性能与蠕变松弛 本章深入研究高分子材料的机械响应。区别于金属的弹性行为，本章强调了高分子材料的粘弹性特性。引入了线粘弹性理论，使用Voigt模型和Maxwell模型描述瞬时弹性、延迟形变和粘性流动。详细解释了时间-温度等效原理（Williams-Landel-Ferry, WLF方程），如何利用这一原理预测材料在不同温度下的长期行为。拉伸、压缩、弯曲和冲击测试的标准和数据解释是核心内容。此外，对疲劳断裂机制进行了探讨，特别是高分子材料中的裂纹萌生与扩展的应力强度因子分析。 第五章：热与电性能 高分子材料的热稳定性和电绝缘性是其在电子和能源领域应用的关键。本章分析了热降解的机理，包括热氧化、自由基链反应，并利用热重分析（TGA）评估材料的耐热寿命。电性能方面，详细阐述了电导率、介电常数和介电损耗角的测量与影响因素。重点讲解了极性基团对介电性能的影响，以及如何通过交联或纳米填料的引入来提高材料的击穿强度和抗电晕老化能力。 第三章：功能化与复合材料 第六章：功能性高分子材料设计 本章关注如何通过化学修饰赋予聚合物特定功能。内容包括导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯）的电化学合成与掺杂机理；智能响应性材料，如形状记忆聚合物（SMP）和自修复聚合物的相变机制；以及生物相容性聚合物在医疗领域的设计原则。对于高分子电解质和离子交换树脂，重点分析了离子扩散和传质过程。 第七章：高分子基复合材料 复合材料是现代工程的支柱。本章主要集中于纤维增强复合材料（FRP）和纳米复合材料。详细分析了碳纤维、玻璃纤维与环氧树脂、聚醚醚酮（PEEK）基体的界面粘接理论，以及Halpin-Tsai方程在预测层压板性能中的应用。对于纳米复合材料，重点探讨了粘土、碳纳米管（CNT）和石墨烯对基体性能（如阻隔性、力学增强）的协同效应，以及纳米填料的分散技术和界面控制策略。 第八章：环境影响与可持续性 本章面向未来的材料挑战，讨论了高分子材料的环境足迹。内容涵盖了聚合物的生物降解机制（水解、氧化降解），以及可生物降解塑料（如PLA、PHA）的合成与应用局限性。同时，详细介绍了化学回收和物理回收的工艺流程，包括解聚技术和熔融再造中的性能衰减分析。环境友好型增塑剂和阻燃剂的开发也是本章的重点。 结语：前沿展望 本书最后对高分子科学的未来趋势进行了展望，包括增材制造（3D打印）对聚合物结构控制的革命性影响，以及AI在新型聚合物筛选与性能预测中的应用潜力。 本书的特点在于其整合了理论的深度和工程的广度，配有大量的实例分析、典型的工程图表和最新的研究进展，是理解和掌握现代高分子材料科学与工程的权威性参考书。

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作为一名资深工程师，我深知理论知识的时效性问题。新的材料和新的工艺层出不穷，一本老旧的技术书籍很快就会跟不上时代。然而，这本书在传授基础原理的同时，也巧妙地融入了现代热处理技术的发展趋势。它没有沉湎于过时的流程，而是花了不少篇幅讨论诸如真空热处理、低温渗碳以及新型合金的热处理窗口。尤其是在讨论表面工程技术时，作者展示了对前沿研究的敏锐洞察力。他不仅仅是在描述“如何做”，更是在引导读者思考“为什么要做成这样”以及“未来可以如何改进”。这使得这本书既能作为我们日常工作的“标准操作手册”，又能成为我们进行技术升级和创新的思想源泉。它让我意识到，即使是看似成熟的金属热处理领域，依然充满了可以深挖和优化的空间。它鼓励我们去质疑既有的参数，去探索更高效的路径。

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这本书的语言风格有一种独特的“工程师美学”——精确、克制，却蕴含着巨大的能量。它几乎没有多余的形容词和煽情色彩，每一个句子都像是一个精确计算过的指令。然而，正是在这种冷静的叙述中，我感受到了作者对材料科学的深厚敬意和对工艺流程的无比掌控。比如，在分析不同冷却速率对马氏体转变影响时，那种对温度与时间轴上细微变化的捕捉，让我肃然起敬。它不是那种轻飘飘的科普读物，而是沉甸甸的专业文献。它要求读者投入全部的注意力，去理解那些隐藏在公式和图表背后的物理实在。每一次我合上书本，揉揉眼睛，都会感觉自己的思维像经过了一次高强度的淬火，变得更加清晰和坚韧。这是一本真正能改变你思考问题方式的专业著作，它不仅仅教会你如何操作，更教会你如何像一个冶金学家一样去推理和判断。

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我一直觉得，要真正掌握一门手艺，光看光滑的成品是不够的，必须了解其背后的“痛苦”与“挣扎”。这本书恰恰满足了我的这种探究欲。它对热处理过程中可能出现的各种缺陷，比如淬火开裂、回火脆性、表面脱碳等问题，进行了近乎“病理学”的诊断和详尽的治疗方案阐述。我特别欣赏作者在处理这些负面案例时的那种严谨和不回避的态度。很多教材只是轻描淡写地提到“注意控制”，但这本书会告诉你，当温度梯度稍微失控时，微观结构是如何在瞬间产生不可逆转的破坏，以及如何通过调整冷却介质的流速或成分来挽救。阅读过程中，我感觉自己仿佛变成了一名金属组织的“医生”，学习如何从脉象（温度曲线）中判断病灶，并开出精准的“药方”（热处理参数）。这种对细节的执着，让这本书的价值远超普通教材的范畴，它更像是一份珍贵的现场急救指南。

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这本书的排版和逻辑结构，展现出一种清晰而严密的逻辑链条。它不是简单地罗列知识点，而是构建了一个完整的知识体系。从最基础的铁碳相图开始，每深入一个章节，都像是向上攀登一个技术台阶。我注意到作者非常擅长使用类比和对比的手法来解释复杂的物理化学过程。比如，在描述奥氏体化过程中，他会用一个非常生活化的比喻来解释碳原子的扩散过程，瞬间解除了我多年来对“扩散理论”的畏惧感。更难能可贵的是，它似乎预判了读者在学习过程中可能产生的困惑点，并在紧随其后的部分进行了补充说明或修正。这使得整个阅读体验非常顺畅，几乎没有“卡壳”的感觉。它仿佛是一位耐心且博学的导师，知道你在哪里会绊倒，并提前在路口设置了扶手。这对于自学者来说，是极大的福音，大大降低了理解难度。

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这本书的封面设计得非常简洁有力，黑底白字，有一种工业时代的厚重感。我拿起它，首先被它扎实的篇幅所吸引，感觉这不只是一本工具书，更像是一本技术百科全书。我原本是抱着学习一些基础知识的心态来的，但很快发现内容远超我的预期。它详尽地介绍了各种热处理工艺，从渗碳、氮化到淬火、回火，每一个步骤都有深入的剖析，配图也极为专业和清晰。特别是对于金相组织变化的讲解，作者似乎倾注了极大的心血，用非常直观的方式将微观世界的复杂变化展现出来。读起来的感觉，就像是站在一位经验丰富的老工匠身旁，听他娓娓道来那些流传已久却又不断革新的技术秘诀。书中不仅有理论，更有大量的实际应用案例分析，这对于我们这些需要将理论应用于实际生产的人来说，简直是如获至宝。它没有过多地渲染理论的深奥，而是专注于如何高效、稳定地实现预期的材料性能，这种务实的态度非常值得称赞。

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