Topics in Polymer Physics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Richard S. Stein, Joseph Powers

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 66.00

装帧:Pap

isbn号码:9781860944123

丛书系列:

图书标签:

高分子物理
聚合物物理
材料科学
凝聚态物理
物理学
高分子化学
软物质物理
统计物理
热力学
流变学

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具体描述

This book can serve as an introduction to students interested in learning the techniques used in developing mathematical models of physical phenomenon in polymers; or it can furnish the background information to the experienced professional desiring to broaden his/her knowledge of polymers. The senior author presented material in this book to students interested in learning the fundamental mathematics underlying many areas of polymer physics and in lectures to audiences with varying backgrounds in polymer physics. Too many times, the basic equations are presented in final form from either lack of space or the assumption that the derivation is widely disseminated and does not require repetition. A wide variety of topics are covered, from the statistical physics and thermodynamics of polymers, to the optical and electrical behavior of polymers, as well as spectroscopy techniques for polymers.

深入探索新材料的奥秘：高分子科学的边界书名：《高分子材料的性能与结构调控》作者：[此处可填入虚构的知名学者姓名] 出版社：[此处可填入虚构的权威学术出版社名称] 内容简介：本书《高分子材料的性能与结构调控》旨在为高分子科学的研究者、工程师以及相关领域的高级学生提供一个全面、深入且极具前瞻性的视角，聚焦于如何通过精密的分子设计和结构控制来定制高分子材料的宏观性能。本书的核心在于建立起从原子尺度相互作用到复杂体系宏观响应之间的桥梁，超越传统材料学的经验主义范畴，迈向基于第一性原理的理性设计时代。第一部分：高分子结构调控的理论基础本部分首先回顾了现代高分子物理学的核心理论框架，但重点着眼于超越经典统计力学模型的局限性。我们详细阐述了介观尺度的涨落效应在高分子链段动力学中的关键作用，尤其是在非平衡态下的行为。链构象与拓扑学的精细控制：深入探讨了超支化、树枝状聚合物以及星形聚合物的拓扑结构如何影响其流变学特性和物理交联效率。内容包括对“分子刷”和“分子笼”结构的精确合成与表征方法，这些结构在药物递送和纳米过滤膜中的应用潜力被详尽分析。我们提出了新的理论模型来描述具有复杂拓扑结构的高分子在剪切流动中的取向演化，修正了传统高斯链模型的适用边界。分子间相互作用的量子化学修正：传统上使用范德华力和氢键来描述高分子链间的吸引或排斥。本书引入了基于密度泛函理论（DFT）的计算方法，用以更精确地量化特定官能团在不同溶剂环境下的非经典协同效应。这对于理解高分子共混物相容性的细微变化至关重要，尤其是在涉及电荷转移复合物形成的情况下。第二部分：先进加工技术与结构演变高分子材料的最终性能往往在加工过程中被“固化”下来。本部分重点解析了先进加工技术如何作为一种“结构操纵工具”来诱导材料内部产生所需的功能梯度或取向结构。超临界流体辅助成型与微观孔隙率控制：详细阐述了超临界二氧化碳（scCO2）在发泡、浸渍和表面改性中的独特优势。我们不仅关注孔隙率的均匀性，更深入到孔壁的纳米结构各向异性如何影响气体的渗透速率和材料的机械阻尼特性。书中提供了利用时间分辨X射线散射技术（TR-SAXS/WAXS）实时追踪scCO2诱导的结晶过程的案例研究。定向拉伸与纤维的力学性能梯度：对于高性能纤维（如芳纶和超高分子量聚乙烯，UHMWPE），其力学性能的提升依赖于分子链的轴向排列。本书重点分析了“冷拉伸”过程中应力松弛与分子链段滑移的竞争机制。我们提出了一个描述分子链“局部解缠绕-重新定向”的动力学模型，该模型能预测在特定拉伸速率和温度窗口下，如何实现纤维芯部和表层材料的性能差异化，从而优化复合材料的界面粘结。第三部分：响应性高分子系统的界面物理现代高分子材料越来越倾向于具备环境响应性，实现智能化的功能集成。本部分聚焦于软物质系统在外部刺激下的动态响应，特别是界面行为的研究。复杂电解质环境下的聚电解质刷：在电池隔膜和生物传感器领域，聚电解质刷（Polyelectrolyte Brushes）的性能至关重要。本书探讨了反离子强度、pH值以及外部电场如何共同调控刷层的厚度、渗透压和离子传导率。我们利用原子力显微镜（AFM）的动态力学成像模式，量化了不同离子种类（如Li+ vs Na+）与聚合物主链的局部结合能差异，解释了为何某些聚合物电解质在固态电解质界面（SEI）的形成中表现出优异的稳定性。光热转换高分子复合材料的热管理：针对光伏电池和柔性电子设备中的散热需求，本书考察了将纳米尺度的光热转换剂（如碳纳米管或量子点）引入聚合物基体中的行为。核心内容在于界面热阻（Thermal Boundary Resistance, TBR）的降低策略。我们提出通过在纳米颗粒表面接枝具有特定链段长度的“锚定层”，以最小化界面缺陷，从而显著提高复合材料的有效热导率，这远超传统的麦克斯韦-加顿模型预测。第四部分：先进表征技术与结构-性能的量化关联本书的价值体现在其对尖端表征技术的深度应用上，这些技术使得我们能够以前所未有的精度“看到”分子在起作用。二维核磁共振（2D NMR）在聚合物网络中的应用：超越传统的纵向弛豫时间（T1）测量，我们详细介绍了如何利用2D NMR技术来解析交联网络中永久性缠结点的化学环境和空间分布。这对于理解硫化橡胶和热固性树脂的长期老化机理具有直接指导意义。同步加速器X射线散射（Synchrotron SAXS/WAXS）在原位研究中的部署：本部分汇集了多项原位实验数据，展示了如何实时监测聚合反应、相分离过程、以及材料在机械荷载下的微观结构重构。例如，通过动态小角X射线散射（DWAXS），我们揭示了形状记忆聚合物在形状恢复过程中晶粒的旋转机制，这为设计具有更强“记忆力”的材料提供了新的分子设计参数。结语：迈向功能化集成的高分子系统《高分子材料的性能与结构调控》最终指向高分子科学的未来方向：功能集成与多尺度设计。本书强调，理解并精确控制从亚纳米到宏观尺度的所有结构层次，是开发下一代高性能、多功能高分子材料（如自修复材料、柔性电子基底、以及高效催化剂载体）的关键所在。本书不仅是知识的汇编，更是一份引领读者进入高分子科学前沿研究的路线图。