Thermal Analysis, 3rd Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Wiley-Interscience

作者:Wesley Wm. Wendlandt

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1986-02-24

价格:USD 310.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471884774

丛书系列:

图书标签:

• Thermal Analysis
• Heat Transfer
• Thermodynamics
• Materials Science
• Engineering
• Calorimetry
• DSC
• TGA
• Thermal Properties
• Polymer Characterization

《热分析》第三版 引言 热分析作为一门研究物质在受热过程中物理化学性质变化的科学，其应用范围已渗透到材料科学、化学、物理学、地质学、医药学、食品科学等众多领域。本书《热分析》第三版，旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的热分析理论与实践的指南。相较于前两版，本版在内容上进行了更新与拓展，不仅涵盖了热分析的基础原理、常用技术及其在各领域的经典应用，更重点介绍了近年来热分析领域的新进展、新技术以及更复杂样品体系的分析方法，力求展现热分析学科的最新风貌和广阔前景。 本书的编写风格力求严谨又不失清晰，旨在让初学者能够快速掌握热分析的基本概念和操作，同时也能为有经验的研究者提供有价值的参考和启发。我们希望通过本书，读者能够深刻理解热分析的精妙之处，并将其巧妙地应用于自己的科研与工程实践中，从而解决实际问题，推动学科发展。 第一篇：热分析基础理论 第一章：热分析概述 本章将对热分析学科进行初步的介绍，阐述其基本定义、发展历程以及在现代科学研究中的重要地位。我们将探讨热分析的研究对象、基本原理，即如何通过测量物质在程序控制温度下的某些物理化学性质的变化来获取信息。本章还会简要介绍热分析的家族成员，如热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）、热膨胀法（DTA）等，为后续章节的学习打下基础。我们将重点强调热分析作为一种定性与定量相结合的分析手段的优势，以及其在材料表征、相变研究、反应动力学分析等方面的核心价值。 第二章：热分析的基本原理 本章将深入剖析热分析背后的物理化学原理。我们将详细阐述温度、时间、升温速率等程序控制参数对测量结果的影响。对于各种热分析技术，我们将分别介绍其测量原理，例如TGA如何测量质量随温度的变化，DSC如何测量样品与参比物之间的热流差，以及DTA如何测量样品与参比物之间的温度差。我们将引入热力学和动力学的基本概念，解释诸如熔点、玻璃化转变温度、结晶温度、分解温度、氧化还原反应等热分析特征峰的形成机制。本章还会涉及热分析曲线的解读，包括基线、峰的形状、峰的位置、峰面积等信息所蕴含的物理化学意义。 第三章：热分析仪器与操作 本章将聚焦于热分析仪器的构成、工作原理以及日常操作。我们将详细介绍不同类型热分析仪器的主要部件，包括加热炉、温度控制器、称量系统（TGA）、热流/温度传感器（DSC/DTA）、气氛控制系统、数据采集与处理系统等。我们将讲解仪器的校准方法，包括温度校准和热流/热焓校准，强调其在保证测量准确性中的关键作用。同时，本章还将提供规范的操作步骤，涵盖样品制备、仪器设置、实验运行、数据导出等环节，并探讨可能影响实验结果的常见因素，如样品量、粒度、堆积密度、参比物选择、气氛选择等，旨在帮助读者规避操作中的常见错误。 第二篇：主要热分析技术及其应用 第四章：热重分析（TGA） 本章将聚焦于热重分析（TGA）这一应用最广泛的热分析技术。我们将详细阐述TGA的测量原理、仪器配置和操作要点。重点将放在TGA数据的解析，包括如何识别和量化样品的热分解、氧化、还原、脱水、脱溶等过程。我们将介绍TGA在分析挥发分含量、热稳定性、组分含量、反应动力学参数（如活化能、反应级数）等方面的应用。本章还将介绍TGA与其它技术（如质谱MS、红外光谱IR）的联用（TGA-MS, TGA-IR），以实现对分解产物的定性与定量分析，从而更深入地揭示物质的热分解机理。 第五章：差示扫描量热法（DSC） 本章将系统介绍差示扫描量热法（DSC）。我们将详细解释DSC的测量原理，即测量样品与参比物之间因温度变化引起的热流差。本章将重点解析DSC曲线，包括基线、吸热峰、放热峰的特征，以及如何根据这些特征确定熔点、玻璃化转变温度（Tg）、结晶温度、相变温度、固化反应放热等关键参数。我们将深入探讨DSC在材料表征中的广泛应用，如聚合物的热性能评估（Tg, Tm, Tc）、合金的相图研究、无机材料的相变分析、食品的品质检测、药物的热稳定性研究等。本章还会提及DSC的特殊应用，如比热容测量、反应动力学研究、急冷与回火效应等。 第六章：热膨胀分析（DIL）与热机械分析（TMA） 本章将介绍热膨胀分析（Dilatometry, DIL）和热机械分析（Thermomechanical Analysis, TMA）。DIL主要用于测量材料在受热过程中的尺寸变化，从而确定热膨胀系数。我们将详细介绍DIL的仪器原理、样品形状要求以及如何解读膨胀曲线。TMA则测量材料在恒定负载或可变负载下随温度变化的尺寸变化，可以提供更丰富的力学性能信息。本章将阐述TMA的各种测量模式（如伸长、压缩、弯曲），以及如何利用TMA确定材料的Tg、软化点、蠕变行为等。我们将重点介绍DIL和TMA在陶瓷、金属、聚合物、复合材料等领域的应用，如评估材料的热稳定性、尺寸稳定性以及力学性能随温度的变化。 第七章：动态机械分析（DMA） 动态机械分析（Dynamic Mechanical Analysis, DMA）是一种用于研究材料在周期性应力作用下力学性能随温度、频率或时间变化的先进技术。本章将深入探讨DMA的原理，包括储能模量（E'）、损耗模量（E''）和损耗因子（tanδ）的物理意义，以及它们如何反映材料的粘弹性行为。我们将介绍DMA仪器的主要类型（如三点弯曲、单悬臂、双悬臂、拉伸、剪切），以及不同测试模式的适用性。本章将重点阐述DMA在聚合物科学中的核心应用，如精确测定Tg、玻璃态向橡胶态的转变、材料的阻尼性能评估、固化过程监测、老化研究等。我们还将讨论DMA如何与DSC等技术相结合，以获得更全面的材料性能信息。 第八章：其他热分析技术 本章将简要介绍一些其他重要的热分析技术，以展现热分析技术的多样性与互补性。我们将介绍： 热导率测量（Thermal Conductivity Measurement）：用于表征材料的热传导性能，在能源材料、电子封装等领域具有重要意义。 热辐射测量（Radiance Measurement）：例如，红外热成像技术，可用于非接触式温度测量和缺陷检测。 高温X射线衍射（High-Temperature XRD）：结合高温炉与XRD，实时监测材料在高温下的晶体结构变化，对于相变研究至关重要。 拉曼光谱与红外光谱联用（Raman/IR Spectroscopy Coupled with Heating）：实时监测样品在受热过程中的化学键变化，深入理解反应机理。 微量热法（Microcalorimetry）：特别适用于高灵敏度、低能量变化的研究，如生物分子的相互作用。 我们将简要介绍这些技术的原理、仪器特点以及在各自领域的典型应用，强调它们如何与其他热分析技术形成互补，共同解决复杂的科学问题。 第三篇：热分析的应用领域与案例分析 第九章：热分析在聚合物科学中的应用 本章将聚焦于热分析技术在聚合物科学领域的广泛应用。我们将通过大量实例，详细展示TGA、DSC、TMA和DMA等技术如何用于聚合物的成分分析（如填料含量、添加剂含量）、热稳定性评估、结晶行为研究、玻璃化转变温度的精确测定、多晶型现象的分析、固化反应动力学的研究、相容性分析、老化与降解机理的探究等。我们将重点讨论聚合物的加工性能、力学性能、热性能之间的关联，以及如何利用热分析数据指导聚合物材料的设计与改性。 第十章：热分析在无机材料与陶瓷科学中的应用 本章将探讨热分析技术在无机材料与陶瓷领域的应用。我们将重点介绍TGA在无机物分解、脱水、氧化还原反应研究中的应用；DSC在相变、烧结过程、玻璃形成与转变、玻璃陶瓷的析晶行为分析中的应用；DIL和TMA在陶瓷材料热膨胀行为、尺寸稳定性、高温性能评估中的作用。我们将通过分析陶瓷制备过程中的热化学反应、釉料的烧结行为、新型功能陶瓷（如固态电解质、压电陶瓷）的性能表征等具体案例，说明热分析如何为无机材料的设计与优化提供关键信息。 第十一章：热分析在冶金与合金科学中的应用 本章将阐述热分析技术在冶金与合金科学领域的应用。我们将介绍TGA用于金属氧化、还原、脱碳等过程的研究；DSC在合金熔化、凝固、相变、热处理过程中的应用，例如用于绘制合金相图、研究固溶体行为、预测相析出等。我们将讨论热分析如何用于评估合金的焊接性能、热疲劳性能、以及在新材料开发（如形状记忆合金、高温合金）中的作用。 第十二章：热分析在化学与制药工业中的应用 本章将聚焦于热分析技术在化学反应研究、产品质量控制以及制药工业中的应用。我们将介绍TGA如何监测化学反应中的挥发物生成或消失，以及用于确定反应物或产物的热稳定性；DSC如何研究反应动力学、监测固化反应、评估药物的热稳定性、多晶型现象、以及制剂的释放行为。我们将通过具体的化学反应机理分析、催化剂性能评价、高分子固化过程监测、药物的热分析表征（如熔点、分解温度、吸湿性）等案例，说明热分析在化学与制药研发与生产中的重要价值。 第十三章：热分析在地球科学与环境科学中的应用 本章将探讨热分析技术在地球科学与环境科学领域的应用。我们将介绍TGA在分析矿物分解、脱水、成分变化中的应用，例如研究黏土矿物的结构转变、碳酸盐的分解行为、以及土壤有机质的含量与稳定性。DSC则可用于研究矿物的相变、水合物的结晶与脱水过程。此外，热分析也可用于分析环境污染物（如有机污染物、重金属化合物）的热化学行为，以及评估生物质燃料的热解特性。 第四篇：热分析的前沿与展望 第十四章：多技术联用与样品微区分析 本章将深入探讨现代热分析技术的发展趋势，特别是多技术联用和微区分析。我们将详细介绍TGA-MS/FTIR，以及DSC/TMA与原位显微镜、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱等技术的联用，强调如何通过整合不同技术获得更全面、更深入的样品信息，以揭示复杂体系的反应机理和结构演变。本章还将介绍微量热分析（Microcalorimetry）和微区热分析技术（如扫描量热法，SC），以及它们在研究微量物质、微纳材料、细胞生物学等领域的巨大潜力。 第十五章：热分析与其他先进表征技术的融合 本章将展望热分析与其他先进材料表征技术的融合。我们将讨论如何将热分析与计算模拟（如密度泛函理论DFT）、原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）等技术相结合，以建立理论预测与实验验证的桥梁，更深入地理解物质的热行为与结构演变之间的内在联系。我们将探讨热分析在新兴材料（如纳米材料、二维材料、智能材料）研究中的挑战与机遇，以及如何利用热分析技术推动这些前沿领域的发展。 第十六章：热分析的未来发展趋势与挑战 本章将对热分析学科的未来发展进行展望。我们将讨论如何进一步提高热分析仪器的灵敏度、分辨率和准确性，开发更智能化、自动化的实验方法。同时，我们也将探讨在应对日益复杂的样品体系（如多组分混合物、生物大分子、极端条件下的材料）分析时，热分析所面临的挑战，以及如何通过技术创新和方法学发展来克服这些挑战。本章还将提及热分析在能源、环境、生物医学等领域日益增长的应用需求，以及对学科发展提出的新课题。 结论 《热分析》第三版力求全面、深入地展现热分析的理论基础、技术方法、广泛应用以及未来发展。我们希望本书能够成为一本既适合初学者入门，又能为资深研究者提供启发和参考的实用工具书。通过掌握和运用热分析技术，读者将能够更深刻地理解物质的奥秘，解决实际问题，并为科学研究和技术进步做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆