聚合物納米復(fù)合材料

前言

大學(xué)是以追求和傳播真理為目的，并為社會(huì)文明進(jìn)步和人類素質(zhì)提高產(chǎn)生重要影響力和推動(dòng)力的教育機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)組織。1953年，為適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和石油工業(yè)發(fā)展需求，北京石油學(xué)院在清華大學(xué)石油系并吸收北京大學(xué)、天津大學(xué)等院校力量的基礎(chǔ)上創(chuàng)立，成為新中國第一所石油高等院校。1960年成為全國重點(diǎn)大學(xué)。歷經(jīng)1969年遷校山東改稱華東石油學(xué)院，198工年又在北京辦學(xué)，數(shù)次搬遷，幾易其名。在半個(gè)多世紀(jì)的歷史征程中，幾代石大人秉承追求真理、實(shí)事求是的科學(xué)精神，在曲折中奮進(jìn)，在奮進(jìn)中實(shí)現(xiàn)了一次次跨越。目前，學(xué)校已成為石油特色鮮明，以工為主、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的“211工程”建設(shè)的全國重點(diǎn)大學(xué)。2006年12月，學(xué)校進(jìn)入“國家優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)”高校行列。學(xué)校在發(fā)展歷程中，有著深厚的學(xué)術(shù)記憶。學(xué)術(shù)記憶是一種歷史的責(zé)任，也是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展的坐標(biāo)。許多專家學(xué)者把智慧的涓涓細(xì)流，匯聚到人類學(xué)術(shù)發(fā)展的歷史長河之中。據(jù)學(xué)校的史料記載：1953年建校之初，在專業(yè)課中有90％的課程采用前蘇聯(lián)等國的教材和學(xué)術(shù)研究成果。廣大教師不斷消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，并深入石油廠礦進(jìn)行學(xué)術(shù)探索。到1956年，編輯整理出學(xué)術(shù)研究成果和教學(xué)用書65種。1956年4月，北京石油學(xué)院第一次科學(xué)報(bào)告會(huì)成功召開，活躍了全院的學(xué)術(shù)氣氛。1957－1966年，由于受到全國形勢的影響，學(xué)校的學(xué)術(shù)研究在曲折中前進(jìn)。然而許多教師繼續(xù)深入石油生產(chǎn)第一線，進(jìn)行技術(shù)革新和科學(xué)研究。到1964年，學(xué)院的科研物質(zhì)條件逐漸改善，學(xué)術(shù)研究成果以及譯著得到出版。黨的十一屆三中全會(huì)之后，科學(xué)研究被提到應(yīng)有的中心位置，學(xué)術(shù)交流活動(dòng)也日趨活躍，同時(shí)社會(huì)科學(xué)研究成果也在逐年增多。1986年起，學(xué)校設(shè)立科研基金，學(xué)術(shù)探索的氛圍更加濃厚。學(xué)校始終以國家戰(zhàn)略需求為使命，進(jìn)入“十一五”之后，學(xué)校科學(xué)研究繼續(xù)走“產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合”的道路，尤其重視基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。“十五”以來學(xué)校的科研實(shí)力和學(xué)術(shù)水平明顯提高，成為石油與石化工業(yè)的應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究和超前儲(chǔ)備技術(shù)研究以及科技信息和學(xué)術(shù)交流的主要基地。在追溯學(xué)校學(xué)術(shù)記憶的過程中，我們感受到了石大學(xué)者的學(xué)術(shù)風(fēng)采。石大學(xué)者不但傳道授業(yè)解惑，而且以人類進(jìn)步和民族復(fù)興為己任，做經(jīng)世濟(jì)時(shí)、關(guān)乎國家發(fā)展的大學(xué)問，寫心存天下、裨益民生的大文章。在半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，石大學(xué)者歷經(jīng)磨難、不言放棄，發(fā)揚(yáng)了石油人“實(shí)事求是、艱苦奮斗”的優(yōu)良作風(fēng)，創(chuàng)造了不凡的學(xué)術(shù)成就。

內(nèi)容概要

本書基于作者十多年的研究工作，融合了作者及其合作者的研究成果和國內(nèi)外前沿概況，系統(tǒng)闡述納米材料與納米復(fù)合材料的定義、分類，納米結(jié)構(gòu)與納米分散原創(chuàng)理論及科學(xué)技術(shù)體系。以膠體化學(xué)、溶膠一凝膠及插層化學(xué)原理為基礎(chǔ)，提出納米前驅(qū)物分散及分子自組織或自組裝方法，闡述納米復(fù)合材料的多功能性、納米效應(yīng)、多級(jí)納米結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系及其在化工、石油工程、阻燃、阻隔及催化領(lǐng)域的應(yīng)用。    本書可作為材料學(xué)、化學(xué)、化工、石油工程、高分子科學(xué)、涂料等領(lǐng)域科研工作者的參考書及高等院校相關(guān)專業(yè)研究生的教材或參考書，也可作為企業(yè)技術(shù)工作者及其他相關(guān)人員的參考資料。

作者簡介

柯?lián)P船，男，生于安徽巢湖市，理學(xué)博士，教授，研究員。現(xiàn)從事高分子化學(xué)與物理、插層反應(yīng)及納米復(fù)合材料研究。國內(nèi)外首次發(fā)明聚酯一層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料，取得專利2項(xiàng)；負(fù)責(zé)/承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、科技攻關(guān)、973、863等項(xiàng)目；與德國BASF，美國Phillips石油和California大學(xué)Davis分校等合作研究。已發(fā)表論文近90篇，單篇論文最高被SCI刊物引用230多次；出版中文著作3部，英文專著1部。

書籍目錄

叢書序自序前言第1章  高聚物-納米復(fù)合材料概論  1.1  導(dǎo)言    1.1.1  背景    1.1.2  自然界及人造納米結(jié)構(gòu)    1.1.3  納米科學(xué)概念及簡史  1.2  納米材料與納米復(fù)合技術(shù)    1.2.1  納米材料概念    1.2.2  納米復(fù)合與納米效應(yīng)  1.3  高聚物納米復(fù)合體系    1.3.1  高聚物體系多級(jí)結(jié)構(gòu)    1.3.2  高聚物體系分類    1.3.3  高聚物納米復(fù)合體系分類    1.3.4  納米復(fù)合材料制備方法    1.3.5  納米材料及納米復(fù)合材料前驅(qū)體  1.4  層狀硅酸鹽黏土材料    1.4.1  層狀黏土材料分類    1.4.2  蒙脫土礦石性質(zhì)    1.4.3  我國蒙脫土資源及分布概況  1.5  高聚物-黏土納米復(fù)合材料    1.5.1  高聚物-層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料    1.5.2  高聚物-層狀硅酸鹽復(fù)合物材料分類    1.5.3  納米復(fù)合材料加工成型方法    1.5.4  插層化學(xué)與層間膨脹熱力學(xué)  1.6  高聚物-無機(jī)納米復(fù)合材料    1.6.1  無機(jī)納米復(fù)合材料概述    1.6.2  形態(tài)可控的有機(jī)一無機(jī)納米復(fù)合材料    1.6.3  高聚物功能納米復(fù)合材料    1.6.4  生物有機(jī)一無機(jī)納米復(fù)合材料    1.6.5  納米復(fù)合材料優(yōu)異性和缺點(diǎn)及問題總結(jié)  1.7  納米復(fù)合材料應(yīng)用展望    1.7.1  納米復(fù)合材料性能與應(yīng)用前景    1.7.2  高聚物多尺度晶體    1.7.3  組裝與自組裝納米載體及納米催化劑    1.7.4  通用納米添加劑    1.7.5  多功能性納米涂料    1.7.6  納米機(jī)械與納米技術(shù)發(fā)展  參考文獻(xiàn)第2章  高聚物無機(jī)納米復(fù)合材料的凝聚態(tài)與分散性能第3章  無機(jī)與黏土納米結(jié)構(gòu)及納米復(fù)合方法第4章  聚合物-無機(jī)納米復(fù)合材料制備與性能第5章  納米結(jié)構(gòu)、納米復(fù)合與組裝效應(yīng)第6章  納米復(fù)合材料的理論與表征方法第7章  聚合物-無機(jī)納米復(fù)合材料的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.2  有機(jī)一無機(jī)納米復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制備2.2.1  納米復(fù)合材料的功能性有機(jī)高分子無機(jī)納米復(fù)合很重要的目的之一是得到功能性材料。這種復(fù)合材料的功能是材料傳輸或轉(zhuǎn)換能量的一種作用（這種作用一般不包括力學(xué)性能）。當(dāng)向材料輸入的能量和從材料輸出的能量形式相同，即材料僅起能量轉(zhuǎn)送作用時(shí)，材料的這種功能稱為一次功能，它包括如下幾點(diǎn)：（1）聲學(xué)功能  隔音性、震音性、消音性、吸音性等；（2）熱學(xué)功能  傳熱性、吸熱性、隔熱性、阻燃性等；（3）光學(xué)功能  透光性、反光性、折光性、遮光性、聚光性等；（4）化學(xué)功能  催化作用、配位載負(fù)作用、吸附作用、生化作用等；（5）電磁學(xué)功能  導(dǎo)電性、磁阻性等。當(dāng)向材料輸入的能量和從材料輸出的能量形式不一樣時(shí)，即材料起能量轉(zhuǎn)換作用時(shí)，材料的這種功能稱為二次功能，它包括如下幾點(diǎn)：（1）機(jī)械轉(zhuǎn)換  壓電效應(yīng)、發(fā)壓電效應(yīng)、形狀記憶效應(yīng)、摩擦發(fā)熱效應(yīng)、摩擦發(fā)光、機(jī)械化學(xué)反應(yīng)等；（2）電能轉(zhuǎn)換  電磁效應(yīng)、電阻發(fā)熱效應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)等；（3）磁能轉(zhuǎn)換  磁致冷效應(yīng)、磁致熱效應(yīng)、磁致發(fā)光等；（4）熱能轉(zhuǎn)換  熱致發(fā)光、熱致電、熱化學(xué)反應(yīng)等；（5）光能轉(zhuǎn)換  光化學(xué)反應(yīng)、光致抗蝕、光致導(dǎo)電、光致發(fā)光、電致發(fā)光等。聚合物納米復(fù)合材料以這些功能性為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，賦予復(fù)合材料以一次功能或二次功能特性。2.2.2  納米復(fù)合材料的功能設(shè)計(jì)聚合物納米復(fù)合材料的功能設(shè)計(jì)內(nèi)容包括為：其一，納米材料的選擇。依據(jù)設(shè)計(jì)意圖，選用合適的納米材料，如賦予復(fù)合材料超順磁性，可以選擇鐵或鐵系氧化物等單一或復(fù)合型納米材料，對(duì)于要求發(fā)光、抗紫外線的體系，可選擇稀有金屬銪或鈦系氧化物等納米材料。其二，基體聚合物材料的選擇設(shè)計(jì)。

編輯推薦

《聚合物納米復(fù)合材料》的出版將在較大程度上滿足不同讀者對(duì)納米復(fù)合材料技術(shù)的深入理解的需要。書中在納米組裝、插層復(fù)合、納米制備工藝及納米結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系方面進(jìn)行了詳細(xì)論述。納米分散、成核與結(jié)晶行為是探究納米復(fù)合多相作用的窗口，書中用許多實(shí)例說明，簡單摻混的納米復(fù)合體系與微米復(fù)合體系性能存在極大的局限性，突出了納米材料與高聚物復(fù)合的分散形態(tài)與界面匹配的意義。

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