高分子物理

高分子物理(高等學校通用教材)

ISBN:781077672

作者：過梅麗//趙得祿

出版社:北京航空航天大學出版社

定價:33

頁數:381

出版日期:2005-9-1

版次:1

開本:16開

包裝：平裝

本書系統地介紹高分子物理的基本理論，即高聚物的結構、分子運動與性能和行為之間的關係，突出高聚物區別於金屬、陶瓷和其他低分子物質的特點。內容涉及力、熱、電及光學等性能，但從航空航天材料科學與工程的需要出發，以力學性能為主，兼顧其他性能。本書由基礎和提高(帶*號)兩大部分構成，以適應不同層次專業對高分子物理的教學要求。基礎部分重在基本概念、基本理論及基本研究方法；提高部分涉及一些理論推導。

本書可作材料科學和工程類專業的教材，也可供高分子材料科學與工程技術人員參考。

目錄 第一篇 高聚物的結構

第1章 概述

1.1 高聚物分子內和分子間的相互作用7

1.1.1 化學鍵7

1.1.2 范德華力和氫鍵8

1.1.3 內聚能9

1.2 凝聚態的概念10

1.3 高聚物結構的研究內容12

習題13

第2章 高分子鏈結構

2.1 化學組成14

2.2 構型17

2.2.1 鍵接異構17

2.2.2 旋光異構18

2.2.3 幾何異構21

2.3 線形、支化和交聯21

2.4 共聚物的序列結構24

2.5 高分子鏈近程結構研究方法概述26

2.6 分子量及其分佈27

2.6.1 平均分子量28

2.6.2 分子量分佈30

2.6.3 分子量和分子量分佈測定方法概述32

2.7 構象33

2.7.1 小分子的內旋轉33

2.7.2 高分子鏈的構象與柔性36

2.7.3 影響高分子鏈柔性的因素37

2.7.4 高分子鏈柔性的表徵40

2.8 高分子鏈構象統計簡介42

2.8.1 高斯鏈統計線團42

2.8.2 高分子鏈均方末端距的幾何計算44

2.8.3 高分子鏈柔性/剛性的表徵47

2.8.4 高分子鏈形狀與尺寸計算舉例49

習題50

第3章 高分子凝聚態結構

3.1 晶態結構53

3.1.1 晶體中的鏈構象53

3.1.2 晶胞結構55

3.1.3 結晶能力56

3.1.4 結晶形態58

3.1.5 結晶度和晶片厚度64

3.1.6 結晶動力學67

3.1.7 熔融熱力學76

3.2 非晶態結構84

3.3 取向態結構88

3.3.1 取向單元88

3.3.2 取向方式89

3.3.3 取向度的概念和測定方法91

3.4 液晶態結構94

3.4.1 關於液晶的幾個基本概念94

3.4.2 液晶高分子鏈的結構及排列98

3.4.3 高分子液晶特點概述100

3.4.4 向列型高分子液晶的流動性101

3.4.5 研究高分子液晶常用方法概述103

3.5 共混高聚物的結構103

3.5.1 混溶性與相容性104

3.5.2 非均相共混高聚物的結構106

3.5.3 橡膠增韌塑料舉例108

3.5.4 熱塑性彈性體舉例109

3.6 高聚物製品中凝聚態結構的複雜性110

*3.7 單鏈凝聚態簡介114

3.7.1 單鏈單晶114

3.7.2 單鏈玻璃115

習題115

第二篇 高聚物的分子運動及力學狀態

第4章 高分子熱運動特點及高聚物力學狀態

4.1 高分子熱運動的特點121

4.2 高聚物的力學狀態123

4.2.1 非晶態線形高聚物123

4.2.2 部分結晶高聚物125

4.2.3 交聯高聚物126

4.3玻璃化轉變126

4.3.1玻璃化轉變現象與特點126

4.3.2玻璃化轉變理論128

4.3.3 影響玻璃化轉變溫度的因素131

4.4 橡膠態—粘流態轉變144

4.4.1 流動機理144

4.4.2 流動溫度145

4.5 高聚物玻璃態和晶態的分子運動146

4.6 高聚物耐熱性概述149

*4.7玻璃化轉變自由體積理論的推導150

4.7.1 FoxFlory理論150

4.7.2 SimhaBorer理論151

習題151

第三篇 高聚物的性能

第5章 彈性和粘性的概念

5.1 彈性155

5.1.1 彈性模量與泊松比155

5.1.2 柔量159

5.2 粘性159

5.2.1 液體的流動方式159

5.2.2 粘度的概念160

5.2.3 流動應變對應力響應的時間依賴性161

習題162

第6章 高聚物的高彈性

6.1 高彈性的特點163

6.2 平衡高彈形變的熱力學分析165

*6.3 平衡高彈形變的統計理論167

*6.4 高彈形變的唯象理論171

習題172

第7章 高聚物的粘彈性

7.1粘彈性的概念174

7.2 靜態粘彈性175

7.2.1 蠕變175

7.2.2 應力鬆弛178

7.2.3 影響蠕變和應力鬆弛的因素181

7.3 動態粘彈性188

7.3.1 表徵材料動態粘彈性的基本參數188

7.3.2 DMA溫度譜192

7.3.3 DMA頻率譜200

7.3.4 DMA時間譜202

7.4 玻耳茲曼疊加原理與時溫疊加原理204

7.4.1 玻耳茲曼疊加原理204

7.4.2 時溫疊加原理206

*7.5 鬆弛時間譜和推遲時間譜209

*7.6 動態力學試驗方法211

*7.7 ΔW和Ws計算公式的推導216

習題217

第8章 高聚物的屈服與斷裂

8.1 應力應變曲線220

8.2 屈服222

8.2.1 高聚物屈服的特徵222

8.2.2 冷拉224

8.2.3 剪切帶和銀紋227

8.3 斷裂與強度231

8.3.1 斷裂模式231

8.3.2 斷裂過程和斷面形貌231

8.3.3 理論強度與實際強度235

8.3.4 格里菲思脆性斷裂理論236

8.3.5 斷裂的分子理論238

8.3.6 衝擊強度239

8.4 影響高聚物強度和韌性的因素240

8.4.1 結構因素的影響240

8.4.2 外界條件的影響247

8.5 高聚物其他斷裂模式概述248

習題252

第9章 聚合物熔體的流變性

9.1 高聚物熔體的非牛頓性254

9.1.1 牛頓流體與非牛頓流體254

9.1.2 高聚物熔體粘性切流動的特點257

9.2 聚合物熔體切粘度260

9.2.1 熔體切粘度的測定方法260

9.2.2 影響聚合物熔體切粘度的因素263

9.3 高聚物熔體的彈性表現270

9.3.1 法嚮應力效應271

9.3.2 應力過沖和可回復切變272

9.3.3 擠出脹大274

9.3.4 不穩定流動276

9.3.5 動態切粘度277

*9.4 拉伸粘度278

*9.5 WLF方程的推導280

習題282

第10章 高分子溶液

10.1 高聚物的溶解284

10.1.1 溶解過程284

10.1.2 溶度參數285

10.1.3 溶劑選擇原則289

10.1.4 高分子鏈在溶液中的形狀290

10.2 柔性鏈高分子溶液熱力學292

10.2.1 理想與非理想溶液292

10.2.2 FloryHuggins似晶格模型理論293

10.2.3 FloryKrigbaum稀溶液理論295

10.2.4 高分子溶液理論的應用與實驗檢驗296

10.2.5 聚合物共混熱力學298

10.3 高分子溶液的相分離298

10.3.1 高分子溶液相分離概述298

10.3.2 高聚物的分級300

10.3.3 共混高聚物的相分離301

10.4 交聯高聚物的溶脹302

10.4.1 溶脹平衡熱力學302

10.4.2 溶脹理論的應用304

10.5 聚電解質溶液304

10.6 聚合物分子量及其分佈的測定306

10.6.1 端基分析法306

10.6.2 沸點升高和冰點降低法306

10.6.3 滲透壓法307

10.6.4 粘度法307

10.6.5 光散射法312

10.6.6 凝膠滲透色譜法314

*10.7 FloryHuggins理論中ΔSM和ΔHM的推導320

習題323

第11章 高聚物的電學和光學性質

11.1 介電性326

11.1.1 介電極化326

11.1.2 介電係數328

11.1.3 介電鬆弛329

11.1.4 影響介電係數和介電損耗的結構因素334

11.1.5 駐極體和熱釋電性336

11.1.6 壓電性、焦電性和鐵電性337

11.1.7 介電擊穿339

11.1.8 靜電現象341

11.1.9 介電性的應用344

11.2 導電性345

11.2.1 電導率和電阻率的測定方法345

11.2.2 導體、半導體和絕緣體的主要區別347

11.2.3 高聚物絕緣體347

11.2.4 高聚物半導體和導體349

11.3 光學性質356

11.3.1 透明性356

11.3.2 折射率357

11.3.3 球晶黑十字消光圖的形成359

11.4 非線性光學的概念359

習題361

綜合性思考題362

附錄A部分SI單位363

附錄B符號意義368

參考文獻381