高分子物理學(xué)

內(nèi)容概要

　　《高分子物理學(xué)》為“高分子物理學(xué)”國家精品課配套教材，分上、下兩篇。上篇為結(jié)構(gòu)與分子運(yùn)動(dòng)篇，下篇為材料性能與功能篇。書中內(nèi)容既保持了經(jīng)典高分子物理學(xué)的范式，系統(tǒng)介紹了高分子鏈和高分子材料結(jié)構(gòu)與物理性能的基本概念、基本理論和基本方法，又適度地介紹了近年來高分了科學(xué)，主要是高分子物理學(xué)的最新進(jìn)展和研究熱點(diǎn)，使讀者在學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上了解相關(guān)的新知識(shí)，觸及高分子科學(xué)的發(fā)展前沿?！　　陡叻肿游锢韺W(xué)》為高分子材料與工程專業(yè)、高分子化學(xué)與物理專業(yè)本科生教材，也可供材料類其他專業(yè)學(xué)生、研究生及相關(guān)專業(yè)科技工作者參考。

書籍目錄

上篇 結(jié)構(gòu)與分子運(yùn)動(dòng)篇第1章 緒論第1節(jié) 高分子材料的分類和命名1.1 高分子材料的分類1.2 高分子材料的命名第2節(jié) 高分子材料的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.1 巨大的分子量2.2 獨(dú)特的分子幾何形狀2.3 結(jié)構(gòu)的多分散性和多尺度性2.4 凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及材料的軟物質(zhì)特性第3節(jié) 高分子物理學(xué)發(fā)展簡史思考題及習(xí)題參考文獻(xiàn)第2章 高分子的鏈結(jié)構(gòu)第1節(jié) 高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)1.1 結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成1.2 結(jié)構(gòu)單元的鍵接異構(gòu)1.3 結(jié)構(gòu)單元的立體構(gòu)型1.4 分子鏈的支化與交聯(lián)第2節(jié) 高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)2.1 分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)構(gòu)象2.2 分子鏈的柔順性及其表征2.3 影響分子鏈柔順性的結(jié)構(gòu)因素第3節(jié) 高分子鏈的構(gòu)象統(tǒng)計(jì)3.1 均方末端距的幾何計(jì)算法3.2 均方末端距的統(tǒng)計(jì)算法3.3 等效自由連接鏈的均方末端距及其討論3.4 關(guān)于柔順性定量表征的小結(jié)3.5 蠕蟲狀分子鏈模型物理量符號(hào)一覽表思考題及習(xí)題參考文獻(xiàn)第3章 高分子材料的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)第1節(jié) 高分子間作用力和內(nèi)聚能密度1.1 靜電相互作用1.2 氫鍵1.3 分子間配鍵作用1.4 憎水相互作用1.5 內(nèi)聚能密度第2節(jié) 高分子材料的結(jié)晶態(tài)結(jié)構(gòu)2.1 高分子晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2.2 晶體中高分子鏈的構(gòu)象2.3 高分子材料的結(jié)晶形態(tài)2.4 結(jié)晶高分子的結(jié)構(gòu)模型2.5 結(jié)晶度的計(jì)算和測量2.6 高分子材料的結(jié)晶過程2.7 影響高分子材料結(jié)晶的因素2.8 結(jié)晶聚合物的熔融第3節(jié) 高分子材料的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)3.1 高分子材料的非晶態(tài)3.2 非晶高分子材料的結(jié)構(gòu)模型第4節(jié) 高分子材料的取向態(tài)結(jié)構(gòu)4.1 取向態(tài)和取向結(jié)構(gòu)單元4.2 取向方式4.3 取向度定義及測量方法第5節(jié) 高分子材料的液晶態(tài)結(jié)構(gòu)5.1 液晶態(tài)及其分類5.2 高分子液晶的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)第6節(jié) 多相高分子材料的織態(tài)結(jié)構(gòu)6.1 高分子共聚物的織態(tài)結(jié)構(gòu)6.2 高分子共混物的織態(tài)結(jié)構(gòu)6.3 填充改性高分子材料的織態(tài)結(jié)構(gòu)第7節(jié) 高分子材料的軟物質(zhì)特性和多尺度性7.1 軟物質(zhì)概念和高分子材料的軟物質(zhì)特性7.2 高分子材料的時(shí)空多尺度性附錄一 些常見聚合物的晶胞結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)物理量符號(hào)一覽表思考題及習(xí)題參考文獻(xiàn)第4章 高分子運(yùn)動(dòng)及高分子材料的力學(xué)狀態(tài)第1節(jié) 高分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.1 運(yùn)動(dòng)單元和運(yùn)動(dòng)模式的多重性1.2 分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依賴性1.3 分子運(yùn)動(dòng)的溫度依賴性第2節(jié) 高分子材料的力學(xué)狀態(tài)及轉(zhuǎn)變2.1 非晶態(tài)線形高分子材料的力學(xué)狀態(tài)及轉(zhuǎn)變2.2 結(jié)晶高分子材料的力學(xué)狀態(tài)及轉(zhuǎn)變2.3 交聯(lián)高分子材料的力學(xué)狀態(tài)及轉(zhuǎn)變第3節(jié) 高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變3.1 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測量及其意義3.2 玻璃化轉(zhuǎn)變的理論分析3.3 影響玻璃化轉(zhuǎn)變的因素第4節(jié) 玻璃態(tài)和結(jié)晶態(tài)高分子材料的次級(jí)轉(zhuǎn)變4.1 研究次級(jí)轉(zhuǎn)變的方法4.2 玻璃態(tài)高分子材料的次級(jí)轉(zhuǎn)變4.3 結(jié)晶高分子材料的次級(jí)轉(zhuǎn)變第5節(jié) 高分子材料的黏流轉(zhuǎn)變5.1 黏流轉(zhuǎn)變及分子運(yùn)動(dòng)特征5.2 影響?zhàn)ち鬓D(zhuǎn)變溫度的因素附錄 常見高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度物理量符號(hào)一覽表思考題及習(xí)題參考文獻(xiàn)下篇 材料性能與功能篇第5章 高分子材料的高彈性和黏彈性第1節(jié)描述力學(xué)性能的基本物理量1.1 形變與應(yīng)力1.2 簡單剪切形變1.3 均勻拉伸形變1.4 體積壓縮或膨脹第2節(jié) 高彈形變的特點(diǎn)及理論分析2.1 高彈形變的特點(diǎn)2.2 平衡態(tài)高彈形變的熱力學(xué)分析2.3 高彈形變的分子理論2.4 高彈形變的唯象理論第3節(jié) 線性黏彈性現(xiàn)象及其數(shù)學(xué)描述3.1 應(yīng)力松弛現(xiàn)象，Maxwell模型3.2 蠕變和蠕變恢復(fù)現(xiàn)象，Kelvin模型3.3 復(fù)雜黏彈性模型3.4 動(dòng)態(tài)力學(xué)松弛現(xiàn)象第4節(jié) 影響?zhàn)椥缘闹饕蛩?.1 影響應(yīng)力松弛與蠕變的主要因素4.2 影響動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的主要因素4.3 次級(jí)轉(zhuǎn)變與低溫黏彈性第5節(jié) 疊加原理及其應(yīng)用5.1 時(shí)溫等效原理5.2 Boltzmann疊加原理5.3 松弛時(shí)間譜和推遲時(shí)間譜物理量符號(hào)一覽表思考題及習(xí)題參考文獻(xiàn)第6章 高分子材料的力學(xué)強(qiáng)度及破壞第1節(jié) 高分子材料的應(yīng)力一應(yīng)變特性1.1 應(yīng)力一應(yīng)變曲線及其類型1.2 影響應(yīng)力一應(yīng)變行為的外部因素1.3 關(guān)于屈服變形的討論1.4 強(qiáng)迫高彈形變與“冷拉伸”第2節(jié) 高分子材料的破壞和強(qiáng)度……第7章 高分子溶性質(zhì)及應(yīng)用第8章 高分子液體的流變性第9章 高分子材料的勢學(xué)性能第10章 高分子材料的電學(xué)性能和光學(xué)性能

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：作為一種有機(jī)材料，高分子材料在溫度場中表現(xiàn)的耐熱性、耐寒性及其熱傳導(dǎo)、熱膨脹等熱學(xué)性質(zhì)獨(dú)具特色。與無機(jī)非金屬材料、金屬材料相比，高分子材料的長期耐高溫性及耐熱氧老化性能較差，在深度嚴(yán)寒中容易變脆，使其應(yīng)用受到限制。但是高分子材料隔熱性能優(yōu)異，比熱容較高，短期耐熱、耐寒性又優(yōu)于金屬等其他材料。例如航天飛機(jī)、飛船等飛行器返回地球時(shí)，其頭部與大氣層摩擦在幾秒至幾分鐘內(nèi)溫升至上萬度，任何金屬都將熔化。若使用高分子材料，盡管外層材料因高溫熔融乃至分解，但由于優(yōu)異的隔熱性能，短時(shí)間內(nèi)熱量難以傳導(dǎo)，因此只是表層材料燒蝕，而飛行器內(nèi)部仍完好如初。高分子材料熱學(xué)性能的另一特點(diǎn)是材料性能與分子結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，由此開辟了一條通過分子設(shè)計(jì)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括復(fù)合、雜化）來提高材料耐熱、耐寒性的科學(xué)途徑。近年來，關(guān)于高分子材料熱穩(wěn)定性的研究以及開發(fā)新型耐高溫、耐低溫材料一直是高分子科學(xué)的重要研究領(lǐng)域，并已取得顯著成果。一批有機(jī)一無機(jī)雜化聚合物（含磷雜化聚合物、含硼雜化聚合物）、有機(jī)氟聚合物、耐高溫金屬聚合物相繼開發(fā)成功。芳香族醚、酮、酯類聚合物，芳香族聚酰亞胺、聚砜類材料，各種芳雜環(huán)聚合物陸續(xù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。美國、日本共同開發(fā)的PBO纖維（聚苯并惡唑，polybenzoxazole）具有高強(qiáng)度、高模量，起始熱分解溫度達(dá)到650℃，極限氧指數(shù)為68％，其耐熱性和難燃性均接近玻璃纖維。加以質(zhì)量輕、韌性好、易加工等優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于高速列車、航天技術(shù)、汽車工業(yè)及電子通信等領(lǐng)域。研究高分子材料熱學(xué)性能具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。除了在理論指導(dǎo)下，一批新型耐高溫、耐寒材料成功開發(fā)外，掌握和了解熱學(xué)性能還可正確指導(dǎo)和改進(jìn)高分子材料的加工工藝，確定材料的工作條件和應(yīng)用范圍。利用材料的熱分解碎片還有助于化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析。本書前面章節(jié)中已介紹了高分子材料的狀態(tài)隨溫度場的變化（玻璃化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶與熔融、黏流態(tài)轉(zhuǎn)變等）及溫度變化對材料物理、力學(xué)性能的影響。本章主要介紹高分子材料的基本熱學(xué)性能，包括材料的耐熱性、耐寒性的表征及影響因素，以及熱傳導(dǎo)、熱膨脹等性質(zhì)。

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《高分子物理學(xué)》是國家精品課程主講教材之一。

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