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出版者:上海科技出版发行有限公司

作者:熊中实

出品人:

页数:813

译者:

出版时间:2007-1

价格:39.00元

装帧:精裝本

isbn号码:9787532385164

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现代高分子材料科学与工程 内容简介 本书系统深入地探讨了现代高分子材料的科学原理、合成技术、结构性能关系以及在工程领域的广泛应用。全书共分为十五章，内容涵盖了从高分子基础理论到尖端功能材料开发的多个层面，旨在为材料科学、化学工程、机械工程、电子信息等相关专业的学生、研究人员及工程技术人员提供一本全面、深入且实用的参考教材。 第一部分：高分子基础理论与结构 第一章：高分子科学导论 本章首先界定了高分子材料的基本概念，追溯了高分子科学的发展历程及其在现代社会中的重要地位。详细阐述了高分子的“大分子”特性，包括其链状结构、高分子量带来的独特物理化学性质。引入了聚合物与小分子材料在热力学和动力学上的本质区别，特别是粘弹性行为的初步概念。本章强调了高分子材料在能源、环境、生物医学等前沿领域的战略意义。 第二章：高分子链的结构与构象 深入分析了高分子链的化学结构，包括主链的组成、侧基的类型与位置（如规整性、异规整性）。重点讲解了高分子链在溶液和熔融状态下的空间构象，如自由旋转模型、Wormlike Chain (WLC) 模型。讨论了链内和链间的相互作用力（范德华力、氢键、离子键），这些作用力如何决定材料的宏观性能。通过计算和实验方法（如X射线散射、NMR）来表征链结构是本章的重点。 第三章：高分子聚合反应动力学 本章系统阐述了主要的聚合反应类型，包括逐步聚合（缩聚和加聚）和连锁聚合（自由基、离子型、配位聚合）。详细分析了不同聚合机理下的反应动力学方程，如转化率、分子量随时间的变化规律。对于连锁聚合，重点解析了引发、增长、终止和链转移过程的速率常数和竞争反应。配位聚合部分将深入介绍齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta）催化剂和茂金属催化剂的最新进展及其对聚合物微观结构调控的精准性。 第四章：分子量与分子量分布 详细介绍了表征高分子分子量的各种方法，包括数均分子量（$ar{M}_n$）、重均分子量（$ar{M}_w$）和粘均分子量（$ar{M}_v$）。阐述了分子量分布（MWD）的理论模型，如泊松分布、Schulz-Flory分布，并讨论了其对材料加工性能和最终性能的影响。重点讲解了凝胶渗透色谱（GPC/SEC）的原理、数据处理及多分散性指数（PDI）的意义。 第二部分：高分子材料的形变与热性能 第五章：高分子溶液与稀溶液性质 本章聚焦于高分子溶解现象，讨论了溶解性的热力学基础，如Flory-Huggins溶液理论。详细分析了高分子在不同溶剂中的行为（良溶剂、不良溶剂、贫溶剂），并介绍了特征粘度、特性粘数等参数的意义。通过粘度测量法在高稀溶液中确定分子量是本章的实际应用重点。 第六章：高分子熔融态与粘弹性 深入探讨高分子的熔融态行为，这是理解加工性能的关键。引入了高分子特有的粘弹性概念，区分了粘性流体和弹性固体的行为。详细介绍了Maxwell模型、Voigt模型和Kelvin-Voigt模型等经典粘弹性本构方程。重点讨论了时间-温度等效原理（WLF方程），解释了如何通过改变温度来模拟不同时间尺度的材料响应。 第七章：高分子固态结构与结晶 本章阐述了高分子材料的固态结构，重点关注半结晶聚合物。详细解析了聚合物结晶过程的热力学（熔点$T_m$）和动力学（Avrami方程）。通过偏振光显微镜（POM）和差示扫描量热法（DSC）分析球晶的形态、尺寸和结晶度。对比了无定形聚合物的玻璃化转变温度（$T_g$）与半结晶聚合物的熔点，强调了$T_g$对材料柔性和应用温度范围的决定性影响。 第八章：高分子材料的力学性能与断裂 系统研究了聚合物的拉伸、压缩、弯曲和冲击性能。分析了应力-应变曲线的典型特征（如屈服、硬化、韧性与脆性转变）。深入探讨了高分子材料的蠕变和应力松弛现象，并将其与粘弹性理论联系起来。在断裂力学方面，介绍了高分子材料的疲劳和裂纹扩展行为，并讨论了增韧机理。 第三部分：高分子复合材料与功能材料 第九章：高分子共混物与合金 本章探讨了通过物理混合方式制备的多相聚合物体系。根据组分间的相互作用力，区分了相容性共混物和非相容性共混物。详细介绍了热力学相容性判据（如吉布斯自由能），并讨论了增容剂的作用。重点分析了相分离结构（如海岛结构、互穿网络结构）对机械性能和阻隔性能的调控。 第十章：高分子复合材料 专注于纤维增强和颗粒增强的高分子复合材料。详细分析了增强相（如玻璃纤维、碳纤维、纳米粒子）对基体性能的提升作用。引入了Halpin-Tsai方程等混合法则来预测复合材料的宏观性能。讨论了界面粘接的质量对复合材料整体性能的决定性影响，并介绍了界面改性技术。 第十一章：工程塑料与特种聚合物 分类介绍了具有优异机械性能和耐热性能的工程塑料，如聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）等，重点剖析了它们的结构与高性能之间的构效关系。同时，引入了高性能特种聚合物，如聚醚醚酮（PEEK）和聚酰亚胺（PI），分析了其超高耐温性、耐化学腐蚀性的结构基础。 第十二章：高分子功能材料（一）：导电与电磁材料 本章聚焦于开发具有特殊电学性能的高分子。介绍了本征导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯）的合成、掺杂机理及其电导率的调控。同时，阐述了如何通过填充导电填料（如碳纳米管、石墨烯）制备高分子复合导电材料。探讨了电介质材料在电容器和高压绝缘中的应用。 第十三章：高分子功能材料（二）：生物医学与环境应用 探讨了高分子材料在生命科学和环境治理中的前沿应用。详细介绍了生物相容性、生物可降解性聚合物（如PLA, PGA）的设计与合成。应用于药物控释系统（DDS）、组织工程支架。在环境领域，重点分析了高分子膜材料（如反渗透膜、纳滤膜）在水处理和气体分离中的选择性机制。 第四部分：高分子加工与老化 第十四章：高分子加工技术 系统阐述了从聚合物原材料到最终制品的关键加工工艺。详细介绍了挤出、注塑、吹塑和压延成型等主流热塑性塑料的加工原理、设备结构和工艺参数控制。重点分析了熔体流动特性（流变学）对成型质量的影响，如剪切稀化、熔体破裂等现象的控制。 第十五章：高分子材料的老化与稳定性 分析了高分子材料在使用过程中性能随时间退化的机制。详细阐述了热氧化老化、光老化（紫外线降解）和机械老化（疲劳）的化学机理，包括自由基链式反应的引发和终止。讨论了提高材料稳定性的方法，如抗氧剂、光稳定剂（UVA吸收剂、受阻胺光稳定剂）的作用机制及选择策略。最后，展望了绿色降解材料的研究方向。 本书配有大量的实例分析、工程案例和近年来国际期刊的最新研究成果，理论深度与工程实践性兼顾，是理解和掌握现代高分子材料科学与工程的必备参考书。

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作为一名在金属加工行业摸爬滚打了十几年的老技工，我接触过各种各样的金属材料，但一本能将各种钢铁材料讲得如此透彻的书，还真是第一次见到。《常用钢铁材料手册》让我对很多过去只是“凭经验”理解的材料有了更深刻的认识。它对材料的微观组织结构和宏观性能之间的联系阐述得非常清晰，我以前不理解为什么某些钢材经过热处理后性能会发生如此大的变化，这本书给出了详细的解释，关于相变、晶粒细化等等，都写得非常到位。而且，书中对一些特殊钢材的介绍，比如耐磨钢、耐热钢，也让我大开眼界，让我了解到了原来钢铁的世界可以如此丰富多彩。

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这本《常用钢铁材料手册》真是一本让人爱不释手的好书！我拿到它的时候，本来只是抱着随便翻翻的心态，毕竟市面上关于钢铁的资料也不少，但这本书的编排和内容深度立刻就吸引了我。首先，它在基础知识的讲解上做得非常到位，不像有些书上来就讲高深的概念，而是从钢铁最基本的构成元素、冶炼过程开始，娓娓道来，让我这个对钢铁了解不深的人也能迅速跟上。特别是关于碳含量对钢铁性能影响的章节，通过图文并茂的方式，清晰地展现了从低碳钢到高碳钢的性能差异，以及在不同应用场景下的优劣势，这点对我理解不同类型钢材的选择至关重要。

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这本书的内容之丰富，让我感到非常惊喜。我本来以为它只是一本简单的钢铁材料介绍，但它在金属学和材料热处理方面的内容也相当充实。比如，关于奥氏体、铁素体、渗碳体等相的形成和转变，书中都有非常详细的阐述，并且配有精美的金相显微组织照片，让我能够直观地看到不同相的形态和分布。这对于理解钢材的显微结构与其宏观性能的关系非常有帮助。我还特别注意到，书中对于一些特殊用途的钢材，比如轴承钢、弹簧钢等，都有专门的介绍，详细说明了它们的独特性能和应用要求，这让我对这些材料有了全新的认识。

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坦白说，我购买《常用钢铁材料手册》起初是抱着一种“备用”的心态，想着家里总得有这么一本基础工具书。然而，一旦开始阅读，我就发现自己完全被它所吸引住了。这本书的逻辑结构非常清晰，从宏观到微观，从基础到应用，层层递进。例如，它在介绍不同合金元素对钢材性能的影响时，并没有简单地列出各种元素的作用，而是深入分析了这些元素如何改变钢的相图、固溶强化、沉淀强化等微观机制，进而影响其强度、硬度、韧性等宏观性能。这种深入浅出的讲解方式，让我对材料的内在机理有了更深刻的理解。

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在我的收藏中，有许多关于材料的书籍，但《常用钢铁材料手册》绝对是其中最常被我翻阅的一本。它在细节的处理上做得非常出色，比如在介绍各种钢材的疲劳强度时，它会详细说明影响疲劳寿命的各种因素，例如表面粗糙度、应力集中等，并且提供了相应的计算公式和图表，这对于进行结构设计和寿命评估非常有帮助。我特别欣赏的是，书中还穿插了一些钢铁发展史上的重要节点和人物介绍，让我在学习技术知识的同时，也能感受到材料科学的魅力和人类智慧的结晶。

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这本书最让我印象深刻的是它对各种常用钢铁材料的分类和介绍。它不像一本简单的产品目录，而是深入剖析了每种钢材的化学成分、力学性能、热处理特性，以及最重要的——它们在实际工业生产中的应用案例。比如，在介绍高强度低合金钢的时候，它不仅列出了常见的牌号，还详细说明了它们为什么能同时具备高强度和良好的塑韧性，以及在桥梁、建筑、汽车制造等领域的具体应用，甚至还附带了一些实际工程中的照片，非常有说服力。我特别喜欢它对焊接性的描述，这一点往往是很多手册里容易被忽略的细节，但对于工程实践来说至关重要。

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在工业界，对材料的可靠性和耐久性有着极高的要求，而《常用钢铁材料手册》恰恰满足了这一需求。《常用钢铁材料手册》在探讨材料性能时，不仅仅停留在静态的力学性能，还深入研究了材料在不同环境条件下的行为，例如高温、低温、腐蚀等。书中关于高温合金的章节，详细介绍了它们在高压、高温环境下保持稳定性的原理，这对于航空航天、能源等领域的设计至关重要。此外，书中对材料失效分析的初步介绍，也为我理解和预防工程中的事故提供了宝贵的思路。

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我一直对材料科学非常感兴趣，尤其是钢铁这种在我们生活中随处可见却又至关重要的材料。《常用钢铁材料手册》这本书，可以说是我近年来读到的最精彩的科普读物之一。它以一种非常易于理解的方式，将复杂的钢铁知识呈现出来。书中关于钢铁的腐蚀和防护章节，对我非常有启发。它不仅解释了不同环境下钢铁容易发生哪种类型的腐蚀，还列举了各种有效的防腐蚀措施，比如涂层、电化学保护等等，这些知识对于延长钢铁制品的使用寿命非常有价值。我个人觉得，这本书的价值远远超出了其本身的定价。

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我是一名刚入职的机械工程师，在工作中经常会遇到需要选择合适钢材来满足设计要求的情况。《常用钢铁材料手册》简直就是我的“救星”！它的内容非常实用，涵盖了从结构钢、工具钢到不锈钢、合金钢等几乎所有常见的钢铁材料。更重要的是，它不仅仅是罗列数据，更重要的是它解释了这些数据背后的意义。比如，在讲到屈服强度和抗拉强度时，它不只是给出一个数值，还会解释这个数值在承受载荷时的实际意义，以及如何根据设计需求来选择合适的钢材。这本书为我提供了扎实的理论基础和丰富的实践指导，让我在面对复杂的设计问题时，能够更加自信和从容。

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我之前对钢铁的了解仅限于一些模糊的概念，比如“硬”和“韧”。但读了《常用钢铁材料手册》之后，我对钢铁材料的认识可以说是翻天覆地的变化。这本书不仅提供了海量的技术数据，更重要的是，它教会了我如何去理解和运用这些数据。书中关于不同热处理工艺对钢材性能影响的对比分析，让我印象深刻。例如，淬火、回火、退火等工艺是如何改变钢材的组织结构，从而获得不同的力学性能，书中都有详细的图解和实例。这本书就像一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我一步步走进钢铁的奥秘。

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