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第一章 差热分析和差示扫描量热法 1

1.0 热分析 1

1.1 差热分析和差示扫描量热法发展简史 4

1.1.1 差热分析 4

1.1.2 差示扫描量热法 6

1.2 差热分析和差示扫描量热法的测试原理与仪器组成 7

1.2.1 差热分析的测试原理与仪器组成 7

1.2.2 差示扫描量热法测试原理与仪器组成 14

1.3 影响差热分析曲线和差示扫描量热法曲线的因素 23

1.3.1 仪器方面因素 23

1.3.2 操作条件的影响 24

1.3.3 样品方面的影响因素 26

1.4 差热分析和差示扫描量热法的应用 30

1.4.1 一般应用 30

1.4.2 高分子材料研究中应用 31

思考题 53

参考文献 54

第二章 热重法和微商热重法 55

2.1 热重法和微商热重法的起源与发展 55

2.1.1 热重法和微商热重法的起源 55

2.1.2 热重法和微商热重法定义 57

2.2 热重法和微商热重法测试原理和仪器结构组成 58

2.2.1 测试原理 58

2.2.2 WRT-1型微量热天平结构及测试原理 61

2.2.3 失重量(率)的计算 62

2.3 影响热重曲线(TG曲线)的因素 63

2.3.1 仪器方面的影响因素 63

2.3.2 操作条件方面的影响 66

2.3.3 样品方面的影响因素 68

2.3.4 热重法的温度和质量校准 71

2.4 热重法(微商热重法)在高分子材料研究中应用 73

2.4.1 热重法用于高分子材料热稳定性的评定 74

2.4.2 热重法用于高分子材料的添加剂的分析 77

2.4.3 热重法用于高分子材料的共聚物和共混物的分析 78

2.4.4 热重法用于高分子材料中挥发物的分析 80

2.4.5 热重法用于高分子材料中水分(含湿量)的测定 80

2.4.7 热重法用于高分子材料固化过程分析 81

2.4.6 热重法用于高分子材料氧化诱导期的测定 81

2.4.8 热重法预测高分子材料的使用寿命 83

思考题 84

参考文献 84

第三章 静、动态热-力学分析 85

3.1 热机械分析 85

3.1.1 热膨胀法 85

3.1.2 热机械分析 86

3.2 动态热机械分析 93

3.2.1 动态热机械分析定义与特点 94

3.2.2 动态机械分析测试原理与仪器 94

3.2.3 动态热机械分析在高分子材料中应用 114

思考题 125

参考文献 126

第四章 动态介电分析 127

4.1 动态介电分析概述 127

4.2 动态介电分析基本原理 127

4.2.1 介电分析的基本原理 127

4.2.2 动态介电分析的基本原理 137

4.3 动态介电分析仪器 139

4.3.1 动态介电分析仪的组成 139

4.3.2 动态介电分析仪的测试原理 139

4.4 动态介电分析在高分子材料研究中应用 140

4.4.1 聚合物基复合材料固化工艺条件拟定的研究 141

4.4.2 聚合物基复合材料固化工艺过程监控的研究 143

参考文献 147

思考题 147

第五章 气相色谱和裂解气相色谱 148

5.1 色谱法概述 148

5.1.1 色谱法的产生及其发展 148

5.1.2 气相色谱法的特点 149

5.1.3 色谱流出曲线和有关术语 149

5.2 气相色谱仪 151

5.2.1 气相色谱仪的组成 151

5.2.2 气相色谱仪的检测器 152

5.3 气相色谱分离原理 154

5.3.1 试样中各组分在气-固色谱柱中的分离原理 154

5.3.2 试样中各组分在气-液色谱柱中的分离原理 154

5.4.1 固定相的选择 155

5.4 色谱分离条件的选择 155

5.3.3 分配系数 155

5.4.2 分离条件的选择 157

5.5 定性分析方法 159

5.5.1 利用纯物质对照的定性分析方法 159

5.5.2 利用文献保留数据的定性分析法 160

5.5.3 与其它方法结合的定性法 161

5.6 定量分析方法 161

5.6.1 峰面积的测量 161

5.6.2 校正因子 162

5.6.3 几种定量分析方法 163

5.7 裂解气相色谱法 164

5.7.1 概述 164

5.7.2 高分子化合物的热裂解机理 165

5.7.3 裂解装置 166

5.7.4 裂解气相色谱法的应用 166

思考题 171

参考文献 171

第六章 红外光谱 172

6.1 红外光谱概述 172

6.2 红外光谱基本原理 173

6.2.1 吸收峰的位置 174

6.2.2 吸收峰的强度及其影响因素 178

6.2.3 红外光谱的特征区、指纹区及8个重要区段 179

6.3 有机官能团的红外吸收谱带 180

6.3.1 烷径 180

6.3.2 烯径 181

6.3.3 炔径 182

6.3.4 芳香环 183

6.3.5 醇和酚 185

6.3.6 醚 185

6.3.7 胺 186

6.3.8 醛和酮 188

6.3.9 羧酸 188

6.3.10 羧酸衍生物 190

6.4 红外光谱仪器和实验技术 194

6.4.1 红外光谱仪 194

6.4.2 样品制备 198

6.5.1 定性分析 199

6.5 红外光谱应用 199

6.5.2 定量分析 202

6.5.3 高聚物方面的应用 204

思考题 206

参考文献 209

第七章 核磁共振波谱 210

7.1 概况 210

7.2 核磁共振的基本原理 210

7.2.1 核磁共振的产生 210

7.2.2 驰豫过程 212

7.2.3 核磁共振参数 213

7.3.1 核磁共振波谱仪简介 217

7.3 核磁共振波谱仪及实验技术 217

7.3.2 实验方法和技术 219

7.4 1H核磁共振波谱 222

7.4.1 质子化学位移 222

7.4.2 偶合常数 225

7.4.3 谱图解析 228

7.5 13C核磁共振波谱 229

7.5.1 13C-NMR与1H-NMR的比较 229

7.5.2 13C-化学位移 230

7.5.3 偶合常数 232

7.5.4 谱图解析 233

7.6.2 NMR在聚合物研究中的一般应用 236

7.6.1 应用简介 236

7.6 NMR在高聚物研究中的应用 236

7.6.3 固体NMR技术在高聚物研究中的应用 240

思考题 242

参考文献 243

第八章 X射线衍射 245

8.1 概况 245

8.2 晶体学基本知识简介 245

8.2.1 晶体结构的周期性和点阵 245

8.2.2 晶体结构的对称性、点群和空间群 246

8.2.3 晶面与晶向指数 248

8.2.4 倒易点阵 249

8.3 X射线衍射原理 251

8.3.1 X射线的产生及性质 251

8.3.2 X射线衍射原理 255

8.4 X射线衍射实验方法 260

8.4.1 X射线照相法 260

8.4.2 X射线衍射仪法 264

8.5 X射线衍射在高聚物研究中的应用 268

8.5.1 高聚物的物相分析 268

8.5.2 结晶度的测定 270

8.5.3 取向度的测定 272

8.5.4 微晶大小的测定 274

8.5.5 高聚物晶体结构分析 275

8.6 小角X射线散射 276

8.6.1 小角散射 277

8.6.2 小角衍射 278

思考题 279

参考文献 280

第九章 电子显微镜 281

9.1 光学显微镜与电子显微镜 281

9.1.1 光学显微镜的成像原理和分辨本领的极限 281

9.1.2 电子束和电子显微镜的诞生 285

9.2 透射电子显微镜 287

9.2.1 电子透镜与象差 287

9.2.2 透射电子显微镜图象的衬度原理 293

9.2.3 透射电子显微镜的结构及主要性能指标 294

9.2.4 透射电子显微镜用聚合物试样的制备技术 296

9.2.5 透射电子显微镜在聚合物质研究中的应用 300

9.3.1 扫描电子显微镜的成像原理 305

9.3 扫描电子显微镜 305

9.3.2 扫描电子显微镜的结构及主要性能指标 310

9.3.3 扫描电子显微镜用聚合物试样的制备技术 312

9.3.4 扫描电子显微镜在聚合物研究中的应用 313

思考题 319

参考文献 319

第十章 表面分析能谱 320

10.1 概述 320

10.1.1 表面分析的重要性 320

10.1.2 表面分析能谱发展简史 321

10.1.3 表面能谱的分类 322

10.2.1 光电子能谱(ESCA)的基本原理 324

10.2 光电子能谱和俄歇电子能谱的基本原理 324

10.2.2 俄歇电子能谱(AES)的基本原理 331

10.3 ESCA和AES能谱仪的主要组成与结构 332

10.3.1 能谱仪的主要组成部分 333

10.3.2 ESCA和AES能谱仪的结构 336

10.4 XPS能谱分析实验方法和谱图的解析 337

10.4.1 XPS能谱分析实验方法 337

10.4.2 XPS能谱图的解析方法 339

10.5 ESCA(XPS)能谱的应用 342

10.5.1 聚合物表面结构研究应用 342

10.5.2 在界面粘结研究上的应用 344

10.5.3 特种表面研究中的应用 349

思考题 352

参考文献 352