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多媒体技术应用（中等职业教育规划教材），ISBN：9787810993128，作者：郑红领
好的，这是一本关于高分子材料科学与工程的图书简介，它不包含《多媒体技术应用》中的任何内容： --- 高分子材料科学与工程导论：从分子设计到先进应用 内容概述 本书全面系统地介绍了高分子材料的科学基础、加工技术以及在现代工程领域中的前沿应用。内容涵盖了高分子化学、物理学、力学以及工程应用等多个交叉学科领域，旨在为材料学、化学工程、机械工程以及相关工科专业的学生和研究人员提供一个深入而扎实的知识体系。全书结构严谨，逻辑清晰，理论阐述深入浅出，并辅以大量实际案例和工程图示，确保读者能够从微观分子结构理解宏观性能，并掌握材料的理性设计与优化方法。 第一部分：高分子基础理论与合成 本部分聚焦于高分子的本质——其独特的分子结构、形成机理以及基础热力学与动力学行为。 第一章：高分子的化学基础与结构 高分子的定义与分类： 明确高分子与小分子的区别，系统梳理按主链结构、应用领域（热塑性、热固性、弹性体）和来源（天然、合成）的分类方法。 高分子链的构象与结构特征： 深入探讨聚合物链段的旋转、扭曲和卷曲，介绍理想高分子链模型（如随机游走模型、高斯链模型），以及立体规整性（头-尾、头-头结构）对材料性能的决定性影响。 分子量与分子量分布： 详细阐述数均分子量 ($M_n$)、重均分子量 ($M_w$)、粘度平均分子量等概念，并讲解凝胶渗透色谱（GPC）等表征方法，强调分子量分布对加工性能和最终性能的控制作用。 第二章：高分子的聚合反应原理 本章是理解所有合成高分子材料的基石，系统介绍主要的聚合反应类型及其机理。 逐步聚合（缩聚与加聚）： 详述酯化缩聚、酰胺化缩聚的反应动力学，重点分析聚酯、聚酰胺（尼龙）的合成路径。对于加聚反应，细致解析自由基聚合的引发、增长、终止和链转移过程，讨论不同引发剂和反应条件对分子量的影响。 连锁聚合的特殊类型： 深入介绍配位聚合（如齐格勒-纳塔催化剂在聚烯烃合成中的应用）、离子聚合（阴离子与阳离子）以及开环聚合机理。 可控/活性聚合技术： 介绍原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）等现代合成技术，重点阐述这些技术如何实现对分子量、分散度和拓扑结构（如星形、接枝、嵌段共聚物）的精确调控。 第二部分：高分子物理与性能表征 高分子材料的性能并非仅由化学结构决定，其在不同温度下的物理状态和微观运动模式同样关键。 第三章：高分子的热力学与相态转变 玻璃化转变（Tg）与熔点（Tm）： 详细解释玻璃化转变的物理本质，即自由体积理论和动力学观点。阐述Tg和Tm的测定方法（如差示扫描量热法DSC），并讨论影响Tg的关键因素，包括链柔性、交联密度和增塑剂效应。 高分子溶液行为： 介绍高分子链在溶剂中的溶解度参数、Flory-Huggins理论，以及稀溶液、半稀溶液和浓溶液区的行为特征。 结晶学基础： 阐述聚合物的结晶过程、球晶结构、取向结构，以及结晶度对材料刚性、密度和光学性能的影响。 第四章：高分子的力学性能与粘弹性 高分子材料最显著的特点是其粘弹性行为，本章对此进行深入剖析。 粘弹性理论基础： 引入广义Maxwell模型和Voigt模型，用弹簧和粘壶的组合来描述聚合物的应力松弛、蠕变和动态力学响应。 动态力学分析（DMA）： 详细介绍DMA的原理和数据解读，如何通过储能模量 ($E'$)、损耗模量 ($E''$) 和 tan $delta$ 来表征材料在不同温度和频率下的粘弹性行为。 高分子材料的拉伸、压缩与冲击性能： 分析不同分子结构（如交联度、取向度）如何影响材料的屈服点、韧性和断裂行为，探讨冲击强度测试的意义。 第五章：高分子材料的结构表征技术 掌握先进的表征技术是进行材料设计的前提。 光谱学方法： 重点介绍傅里叶变换红外光谱（FTIR）在官能团识别和结晶度估算中的应用，以及核磁共振波谱（NMR）在分子量和立体结构分析中的精确性。 形貌与微观结构分析： 详细讲解扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在观察高分子形貌、相分离结构和复合材料界面方面的应用。 热分析技术集成： 总结DSC、TGA（热重分析）和TMA（热机械分析）在确定热稳定性、分解温度和热膨胀系数中的协同作用。 第三部分：高分子加工工艺与工程应用 本部分将理论知识转化为实际的材料制造和应用技术。 第六章：高分子材料的加工成型技术 挤出成型： 深入分析单螺杆和双螺杆挤出机的结构、工作原理、熔体流动行为，以及模头设计对型材质量的影响。 注射成型： 详细解析注射成型的工艺参数（温度、压力、时间）对制品内应力、收缩率和尺寸精度的控制。讨论流动分析（Moldflow）在优化浇口设计中的作用。 模塑与发泡技术： 介绍压缩模塑、反应注射成型（RIM）的基本流程，并探讨物理发泡和化学发泡的原理及对密度和力学性能的影响。 第七章：高分子复合材料与功能化 现代工程对高性能材料的需求推动了复合材料和功能高分子的发展。 纤维增强复合材料（FRP）： 重点分析玻璃纤维、碳纤维与树脂基体（热固性与热塑性）的界面粘接问题，探讨层合板的力学性能预测模型（如混合律）。 先进功能高分子： 介绍导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯）的电化学合成与应用；离子交换膜（如燃料电池膜）的制备与性能；以及形状记忆聚合物的切换温度调控。 生物医用高分子： 讨论生物相容性、可降解聚合物（如PLA、PLGA）在药物缓释系统和组织工程支架中的设计原则。 第八章：高分子材料的降解、老化与寿命预测 材料的可靠性依赖于对其长期稳定性的理解。 老化机制： 区分热老化、光氧化老化、水解老化和机械老化。深入探讨自由基链反应在热氧老化中的核心作用。 抗老化与稳定化技术： 介绍各类添加剂的功能，包括抗氧剂（受阻酚、亚磷酸酯）、光稳定剂（紫外吸收剂、受阻胺光稳定剂 HALS）的作用机理。 加速老化试验与寿命预测： 介绍阿伦尼乌斯方程在预测高分子材料寿命中的应用，以及如何通过加速试验来模拟材料的长期服役环境。 --- 本书特色： 1. 理论与实践并重： 每章末尾均设有“工程案例分析”，将理论知识与真实世界的工业问题（如工程塑料的选型、塑料制品翘曲分析）紧密结合。 2. 深度覆盖现代技术： 专门辟章节介绍纳米复合材料、智能高分子等前沿课题，保持内容的前瞻性。 3. 图文并茂： 大量使用分子结构图、相图、流变曲线和工艺流程图，辅助读者直观理解复杂概念。 本书是高分子科学领域一本不可或缺的参考资料和教材，为培养具备创新能力的材料工程师奠定坚实基础。
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