高性能高分子材料表征

《高性能高分子材料表征》是2024年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：高性能高分子材料表征
• 作者：高峽、徐軍、鄒文奇
• 出版時間：2024年5月
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030781871

內容簡介

本書系統介紹了高性能高分子材料的化學組成與鏈結構、聚集態結構和多種性能的標準化表征技術。主要內容包括化學組成分析及鏈結構表征、分子量及分子量分布表征、聚集態結構表征、 基本物理特性表征、巨觀性能表征、前沿表征技術等內容。

《高性能高分子材料表征》系統介紹了高性能高分子材料的化學元素組成、鏈結構、分子量及聚集態結構和多種性能的標準化表征技術，提供高性能與功能化高分子材料表征技術的基本原理、測試方法、相關標準及套用案例。主要內容包括：化學元素組成分析及鏈結構表征，涉及有機元素分析、電感耦合電漿原子發射光譜和質譜、原子吸收光譜、X射線螢光光譜、離子色譜、紅外光譜、核磁共振波譜、拉曼光譜等；分子量及分子量分布表征，涉及凝膠滲透色譜、靜態雷射光散射、基質輔助雷射解吸電離-飛行時間質譜等；聚集態結構表征，涉及偏光顯微鏡、電子顯微鏡、原子力顯微鏡、差示掃描量熱、正電子湮沒壽命譜、X射線衍射和散射等；基本物理特性表征，包括粒度、比表面積、孔徑、密度等內容，涉及動態雷射光散射、氣體吸附和壓汞技術等；巨觀性能表征，包含熱性能、力學性能、耐環境性能和光、電性能，涉及熱重、導熱、熱膨脹和動態熱機械分析，拉伸、壓縮、彎*、剪下、剝離、撕裂等力學試驗，老化試驗、生物降解試驗和熱裂解氣相色譜質譜分析、高分子材料全生命周期評價中老化降解產物收集與分析，以及紫外-可見分光光譜、螢光光譜、四探針測試、矢量網路分析等；前沿表征技術，涉及原子力-紅外聯用、同步輻射和中子散射等。

圖書目錄

第1章 緒論1

1.1 高性能高分子材料定義1

1.2 高性能高分子材料結構與表征內容2

1.2.1 高分子的結構特點2

1.2.2 高性能高分子的表征內容4

1.3 不同領域高性能高分子材料的表征技術特點5

1.3.1 電子電氣和光電領域5

1.3.2 民生安全健康領域6

1.3.3 航天航空與國防**領域7

1.4 高性能高分子材料表征技術發展趨勢8

1.4.1 多尺度表征技術相互結合8

1.4.2 計算機模擬技術日益重要9

1.4.3 多種表征手段的聯合套用10

1.5 高性能高分子材料表征技術的挑戰與發展需求11

1.5.1 表征技術專一適用性有待加強11

1.5.2 檢測方法亟需標準化12

參考文獻12

第2章 元素組成分析14

2.1 有機元素分析儀法16

2.1.1 有機元素分析儀分析原理16

2.1.2 相關標準16

2.1.3 有機元素分析儀在高性能高分子材料研究中的套用17

2.2 電感耦合電漿原子發射光譜儀法18

2.2.1 ICP-AES分析原理18

2.2.2 ICP-AES測定方法19

2.2.3 ICP-AES在高性能高分子材料研究中的套用20

2.3 電感耦合電漿質譜法21

2.3.1 ICP-MS分析原理22

2.3.2 ICP-MS在高性能高分子材料研究中的套用22

2.4 原子吸收光譜法23

2.4.1 AAS原理23

2.4.2 AAS測定方法23

2.5 原子螢光光譜23

2.5.1 AFS原理23

2.5.2 AFS測定方法24

2.6 X射線螢光光譜法24

2.6.1 XRF原理24

2.6.2 XRF測定方法25

2.6.3 相關標準26

2.6.4 XRF在高性能高分子材料研究中的套用27

2.7 離子色譜法29

2.7.1 IC原理30

2.7.2 IC測定方法33

2.7.3 相關標準33

2.7.4 IC在高性能高分子材料研究中的套用34

參考文獻40

第3章 鏈結構表征43

3.1 紅外光譜法44

3.1.1 紅外光譜法實驗原理45

3.1.2 基團紅外吸收頻率及其影響因素46

3.1.3 高性能高分子材料紅外吸收譜圖解析48

3.1.4 相關標準49

3.1.5 紅外光譜法在高性能高分子材料鏈結構分析中的套用50

3.2 核磁共振波譜法55

3.2.1 核磁共振波譜法原理55

3.2.2 高性能高分子材料核磁的特點56

3.2.3 核磁共振氫譜解析57

3.2.4 核磁共振碳譜解析60

3.2.5 適用於鏈結構分析的其他原子核磁共振圖譜和分析方法63

3.2.6 相關標準66

3.2.7 實例分析67

3.3 拉曼光譜法75

3.3.1 拉曼光譜法實驗原理76

3.3.2 拉曼光譜譜圖解析77

3.3.3 相關標準79

3.3.4 實例分析79

3.4 質譜法82

3.4.1 質譜法實驗原理82

3.4.2 色譜-質譜聯用分析有機化合物84

3.4.3 相關標準86

3.4.4 實例分析86

參考文獻91

第4章 分子量及分子量分布表征93

4.1 凝膠滲透色譜法93

4.1.1 凝膠滲透色譜技術原理94

4.1.2 影響GPC分析的關鍵實驗條件102

4.1.3 高性能高分子材料GPC分析的樣品處理103

4.1.4 分子量測試相關標準106

4.1.5 GPC在高性能高分子材料分子量表征中的套用106

4.2 烏氏黏度計法115

4.2.1 烏氏黏度計實驗方法原理115

4.2.2 黏度法測分子量相關標準117

4.2.3 烏氏黏度計法套用實例117

4.3 基質輔助雷射解吸電離-飛行時間質譜法119

4.3.1 MALDI-TOF-MS的發展119

4.3.2 MALDI-TOF-MS方法原理120

4.3.3 MALDI-TOF-MS在高性能高分子材料分析測試中的套用122

參考文獻124

第5章 聚集態結構表征126

5.1 偏光顯微鏡法127

5.1.1 偏光顯微鏡的測量原理127

5.1.2 偏光顯微鏡的測試方法131

5.1.3 偏光顯微鏡Polscope測量原理135

5.1.4 偏光顯微鏡套用實例137

5.2 掃描電子顯微鏡法140

5.2.1 SEM結構及工作原理141

5.2.2 SEM的常用概念和基本原理145

5.2.3 SEM的分類和拓展功能146

5.2.4 相關標準149

5.2.5 SEM套用實例分析150

5.3 透射電子顯微鏡法159

5.3.1 TEM的結構及工作原理160

5.3.2 TEM的關鍵參數161

5.3.3 TEM的制樣162

5.3.4 TEM的套用實例分析162

5.4 原子力顯微鏡法167

5.4.1 AFM的結構與工作原理167

5.4.2 AFM納米力學圖譜169

5.4.3 AFM的套用實例分析172

5.5 差示掃描量熱法175

5.5.1 DSC的工作原理與類型176

5.5.2 **DSC熱譜圖解析181

5.5.3 DSC的套用實例分析185

5.6 正電子湮沒壽命譜法191

5.6.1 PALS方法原理191

5.6.2 PALS數據分析192

5.6.3 PALS的套用實例分析194

5.7 小角X射線散射法197

5.7.1 SAXS方法原理197

5.7.2 SAXS數據分析199

5.7.3 SAXS的套用實例分析201

5.8 廣角X射線衍射法208

5.8.1 WAXD方法原理208

5.8.2 WAXD數據分析211

5.8.3 相關標準214

5.8.4 實例分析215

參考文獻226

第6章 基本物理特性表征232

6.1 動態光散射法粒度分析233

6.1.1 DLS的工作原理233

6.1.2 DLS的儀器結構及注意事項236

6.1.3 DLS相關標準237

6.1.4 DLS在高分子表征中的套用237

6.2 比表面積及孔結構分析241

6.2.1 氣體吸附法241

6.2.2 吸附等溫線的分類和計算242

6.2.3 相關標準244

6.2.4 氣體吸附法在高性能高分子材料表征中的套用244

6.2.5 壓汞法247

6.3 密度測量250

6.3.1 表觀密度250

6.3.2 堆積密度251

6.3.3 真密度253

6.4 氣體透過率性能測試254

6.4.1 氣體透過率測試方法原理255

6.4.2 實例分析257

參考文獻260

第7章 熱性能表征261

7.1 熱重分析法261

7.1.1 熱重分析儀測試方法原理262

7.1.2 熱重*線關鍵溫度表示法264

7.1.3 熱重聯用技術266

7.1.4 相關標準268

7.2 導熱係數測試268

7.2.1 穩態法導熱係數測試268

7.2.2 非穩態法導熱係數測試270

7.2.3 相關標準271

7.3 動態熱機械分析271

7.3.1 DMA測試方法原理271

7.3.2 DMA數據分析273

7.3.3 相關標準276

7.4 熱膨脹係數表征277

7.4.1 熱膨脹原理277

7.4.2 **頂桿法測試熱膨脹係數279

7.4.3 相關標準280

7.5 熱防護燒蝕評價281

7.5.1 氧-乙炔燒蝕試驗方法原理281

7.5.2 氧-乙炔燒蝕試驗數據分析283

7.5.3 相關標準283

7.5.4 其他模擬發動機燒蝕試驗283

7.6 熱性能表征方法套用實例284

參考文獻310

第8章 力學性能表征313

8.1 高性能高分子材料及其複合材料力學性能的表征方法313

8.1.1 拉伸試驗方法314

8.1.2 壓縮試驗方法318

8.1.3 彎*試驗方法321

8.1.4 剪下試驗方法323

8.1.5 剝離試驗方法324

8.1.6 撕裂試驗方法326

8.1.7 扭轉測試方法326

8.1.8 斷裂韌性試驗方法327

8.1.9 硬度試驗方法328

8.1.10 衝擊試驗方法331

8.1.11 疲勞試驗方法332

8.1.12 蠕變鬆弛試驗方法334

8.1.13 納米壓痕測試方法335

8.1.14 納米劃痕測試方法339

8.2 力學性能表征在高性能高分子材料中的套用339

參考文獻367

第9章 耐環境性能表征368

9.1 材料老化性能評價技術368

9.1.1 高分子材料的老化現象368

9.1.2 高分子材料老化試驗的主要方法375

9.1.3 相關標準385

9.1.4 高分子材料老化性能評價實例分析387

9.2 生物降解性能評價技術388

9.2.1 生物降解高分子材料389

9.2.2 生物降解塑膠的降解機理390

9.2.3 生物降解性能評價方法394

9.2.4 降解過程研究方法397

9.2.5 相關標準398

9.2.6 實例分析401

9.3 熱裂解分析技術404

9.3.1 熱裂解分析技術原理405

9.3.2 熱裂解分析儀器類型406

9.3.3 熱裂解分析方法407

9.3.4 相關標準409

9.3.5 熱裂解分析技術套用實例410

9.4 全生命周期評價技術416

9.4.1 高分子材料全生命周期評價技術介紹416

9.4.2 高分子材料力學加速老化及老化產物捕獲裝置介紹419

9.4.3 微塑膠老化產物的檢測423

9.4.4 橡膠輪胎老化加速試驗及老化降解產物收集與分析實例424

參考文獻425

第10章 光、電性能及其他表征430

10.1 光學性能表征430

10.1.1 分光光度計法432

10.1.2 阿貝折射儀法434

10.1.3 螢光光譜儀法436

10.1.4 高性能高分子材料光學性能表徵實例437

10.2 電磁性能表征450

10.2.1 四探針法451

10.2.2 矢量網路分析法453

10.2.3 高性能高分子材料電磁性能表徵實例455

10.3 原子力-紅外聯用技術458

10.3.1 AFM-IR的工作原理459

10.3.2 AFM-IR在高性能高分子材料表征中的套用461

10.4 國內大科學裝置發展及在高性能高分子材料中的套用463

10.4.1 我國大科學裝置的發展464

10.4.2 中子散射法464

10.4.3 同步輻射散射技術475

參考文獻477

關鍵字索引481