Radiation Curing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gl Ckner, Patrick

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:

价格:$ 276.85

装帧:

isbn号码:9783866309074

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“光影之下：新材料的诞生与革新” 内容梗概 本书《光影之下：新材料的诞生与革新》将带领读者深入探索材料科学与工程领域一个充满活力的分支——利用特定波长的光能触发化学反应，从而实现材料快速固化、改性或功能化的前沿技术。这是一种温和、高效且环保的制造与加工方式，正在悄然改变着从微观纳米结构到宏观工业生产的方方面面。本书不直接讨论“辐射固化”这个术语本身，而是聚焦于这项技术所支撑的“光引发化学反应”的原理、应用及其对现代社会产生的深远影响。 全书分为四个主要部分，层层递进，由理论基础到实践应用，再到未来展望。 第一部分：光能的魔法——化学反应的触发器 本部分旨在为读者建立对“光引发化学反应”这一核心机制的深刻理解。我们将从最基础的光物理和光化学原理讲起，解释不同波长的光（如紫外光、可见光）如何与特定的分子发生相互作用，从而引发电子跃迁、能量传递、自由基产生或离子生成等关键过程。 第一章：光子的低语：光与物质的初遇 深入剖析光的本质，包括电磁波谱、波粒二象性。 介绍光与物质相互作用的基本模型，如吸收、反射、透射和散射。 重点阐述光能量如何被分子吸收，以及吸收的能量如何转化为化学势能。 讨论不同波长光在穿透性、能量密度上的差异，及其对后续反应的影响。 第二章：反应的火种：光引发剂的奥秘 详细介绍各种类型的光引发剂（photoinitiators），包括自由基型和阳离子型。 解释这些引发剂分子独特的结构特征，使其在吸收光能后能够高效地产生具有高反应活性的自由基或阳离子。 讨论不同引发剂的吸收光谱、光解产物及其在不同反应体系中的适用性。 分析引发剂的浓度、选择对固化速度、深度和最终材料性能的影响。 第三章：链式反应的舞蹈：聚合与交联的动力学 聚焦于光引发的聚合反应（photopolymerization）和交联反应（photocrosslinking）。 阐述自由基聚合和阳离子聚合的反应机理，包括引发、增长、终止等步骤。 深入探讨交联反应如何通过形成三维网络结构来改变材料的宏观性能，如硬度、韧性、耐化学性等。 分析反应动力学，包括固化速度、转化率、以及影响这些参数的因素（光强、温度、单体浓度等）。 介绍一些特殊的聚合体系，如无收缩聚合、可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合等在光引发下的应用。 第二部分：光影的雕塑家——革新性的应用领域 本部分将展现“光引发化学反应”技术如何成为赋能各行各业的“雕塑家”，创造出性能卓越、工艺精湛的新材料和新产品。 第四章：微观世界的精工细作：3D打印与微纳制造 深入探讨立体光刻（SLA）、数字光处理（DLP）等光固化3D打印技术。 分析光固化3D打印在材料选择、打印精度、打印速度上的优势。 介绍其在原型制造、定制化医疗器械（如牙科、假肢）、精密模具、微流控器件等领域的广泛应用。 探讨光引发化学反应在微纳制造中的作用，如光刻胶（photoresist）的原理及其在半导体制造、微电子封装中的关键地位。 第五章：表面的升级术：涂层与粘合剂的革命 详述光固化涂层在工业、建筑、汽车、电子等领域的应用。 分析光固化涂层相比传统涂层的优势：快速固化、低VOC排放、高硬度、优异的耐磨损和耐化学腐蚀性能。 介绍不同类型的光固化涂层，如 UV 固化清漆、功能性涂层（如防刮擦、抗菌、自清洁涂层）。 探讨光固化粘合剂在电子组装、光学器件粘接、医疗器械制造等领域的应用，强调其快速定位、高效粘接的特点。 第六章：功能材料的化羽成蝶：生物医学与光学领域 深入研究光引发化学反应在生物医学领域的创新应用。 介绍光固化生物材料在组织工程、药物缓释、伤口敷料、牙科修复等方面的潜力。 分析光交联水凝胶（hydrogels）的制备及其在生物相容性支架、细胞封装等方面的作用。 探讨光引发化学反应在光学材料制造中的应用，例如制作光学透镜、光波导、以及用于显示技术的材料。 第三部分：技术挑战与前沿探索 本部分将揭示该领域在发展过程中面临的挑战，并展望未来的研究方向和技术突破。 第七章：未竟的征途：性能优化与绿色制造 分析当前光引发化学反应技术在固化深度、固化速度、材料性能（如韧性、耐候性）方面的局限性。 探讨如何通过新型引发剂、单体和添加剂的设计来克服这些挑战。 讨论绿色化学理念在这一领域的重要性，例如开发低毒性、可降解的引发剂和单体，以及减少能源消耗的工艺。 介绍“无氧固化”技术，解决氧抑制问题，提高聚合效率。 第八章：跨界融合的未来：智能化与多功能化 展望将光引发化学反应与人工智能、大数据、物联网等技术结合的可能性。 探讨如何实现智能化的光固化工艺，例如根据实时反馈调整光强和固化时间。 介绍多功能光固化材料的开发，例如集承载、响应、感知功能于一体的材料。 讨论光引发化学反应在能源领域的潜在应用，如光催化、光伏材料的制备。 第四部分：对社会的影响与展望 本部分将回归宏观视角，审视“光引发化学反应”技术对社会经济发展、环境保护以及人类生活方式的深远影响。 第九章：可持续发展的赋能者：效率、环保与经济效益 系统阐述光引发化学反应技术如何通过其高效、节能、低污染的特性，为可持续发展贡献力量。 对比传统固化方法（如热固化、溶剂固化）的能耗和环境影响。 分析该技术在降低生产成本、提高产品质量、创造新产业和就业机会方面的经济效益。 强调其在减少有害物质排放（如VOCs）方面对改善空气质量和生态环境的重要作用。 第十章：塑造未来的光：前沿技术的普惠之路 畅想未来“光引发化学反应”技术可能带来的颠覆性变革。 讨论其在个性化制造、按需生产、智能家居、可穿戴设备等领域的广阔前景。 展望该技术如何进一步 democratize 制造过程，让更多创新想法得以实现。 呼吁跨学科的合作与持续的创新，共同推动这一令人兴奋的领域不断向前发展，最终惠及全人类。 本书旨在为材料科学家、化学工程师、产品设计师、以及对新材料和先进制造技术感兴趣的广大读者提供一个全面、深入且引人入胜的知识体系。通过“光影之下：新材料的诞生与革新”，读者将能深刻体会到，看似柔和的光，在化学家的手中，能够催生出多么强大和令人惊叹的力量。

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