聚合物性能與結構

內容簡介

本書從材料科學與工程的視角出發，以高模量、高強度、高韌性、耐高溫聚合物材料以及第四代聚合物(導電聚合物)為對象，結合諸多實例討論了聚合物性能、結構、套用之間的關聯。具體涉及聚合物材料的模量、屈服、強度、增韌、增強，以及電子導電聚合物、聚合物導電複合材料和離子導電聚合物等內容。本書注重理論和實際的結合。在理論內容方面著重於物理、化學和材料學角度的討論，而不糾纏於煩瑣的數學推導；在實際套用方面介紹了多種新型聚合物在多類新技術和新材料中的套用情況。本書可作為高分子、化學、化工、材料等專業的研究生教材，也可作為相關專業的研發、設計和技術人員的參考讀物。

前言

現在，人們正在通過加速科學的發展和技術的創新來促進實體經濟的更新換代，並以此作為復甦和振興全球經濟的一個突破口。與數位化、信息化、高速化、遙控化、精準化、智慧型化和清潔化相關的科學技術領域的發展正在推動著航空航天、清潔能源、信息技術、生物技術、網路產業、高速交通、醫療儀器和武器裝備等產業的快速更新。這對科學技術的發展提出了更高的要求，帶來了更多的新機遇和新挑戰。

新技術的開發總需要以新材料作為載體和依託。具有千變萬化特點的聚合物材料，顯然在這方面有著很大的優勢。在聚合物新材料的開發中，對高模量、高強度、高韌性、耐高溫材料和第四代聚合物——導電聚合物的研發尤其為人們所重視。所以本書選擇力學性能和導電性能這兩個方面來展開討論。

當代科技和各種產業的發展，常常是先構思出一些嶄新的套用模式和要求(如新型手機、第五代戰鬥機和新型無人潛艇等)，再對產品提出各種具體的技術指標，隨即又對製造產品的材料提出各種技術要求，其後就是科技人員通過材料設計和分子設計開發出能夠滿足新產品要求的新材料，所以對材料的性能、結構與套用之間關聯性的研究十分重要。本書從聚合物的力學性能和導電性能著手，展開聚合物性能、結構、套用方面的討論，並從材料科學與工程的視角出發進行編寫。

具體來說，在“模量”一章中，既討論了聚合物模量的特點、理論模量的計算方法、實際模量與理論模量的差距，還探討了具有三維高模量的新型聚合物晶體的分子設計思路。

在“屈服”一章中，除了討論通常的屈服行為、屈服判據以外，還分析了聚合物屈服的特點、原因。特別是介紹了近期人們所關注的聚合物二次屈服行為，以及聚合物的結構與二次屈服的關聯。

在“斷裂”一章中，除了介紹裂紋類型、斷裂行為、脆韌轉變、缺口敏感性、線彈性斷裂力學和彈塑性斷裂力學，評價一般材料斷裂特性的參量的套用外，還討論了界面結合強度的影響，以及聚合物在不同方式斷裂時的斷口形貌特徵。

在“增韌”一章中，討論了增韌方法、增韌機制、增韌效果和增韌實例，尤其是在討論增韌機制時，以適當的插圖來形象化地表達增韌的機制。

在“增強”一章中，除了討論增強劑的類型、增強劑的組合形態、基體聚合物的分子結構及聚集體結構以及基體與增強劑的界面對複合材料強度的影響外，還介紹了一些理論模型和多個套用實例。

聚合物性能與結構

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