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第一章 材料科学概述 1

1.1 材料与材料科学 1

1.1.1 材料及材料化过程(材料工艺过程) 1

1.1.2 材料的类别 2

1.1.3 材料科学的范畴及任务 7

1.2 材料结构 9

1.2.1 原子结构 9

1.2.2 结合键 10

1.2.4 非晶态结构 11

1.2.3 原子排列 11

1.2.5 晶体结构 12

1.2.6 结构缺陷 14

1.3 材料的性能 19

1.3.1 特征性能 19

1.3.2 功能物性(效应物性) 19

1.4 材料工艺及其与结构和性能的关系 20

1.4.1 材料工艺过程(材料化过程) 20

1.4.2 材料工艺与材料结构及性能的关系 22

1.5 材料的强化机制 22

1.5.2 细晶强化 23

1.5.3 固溶强化 23

1.5.1 冷变形强化(应变硬化) 23

1.5.4 多相强化 24

1.5.5 分散强化 24

1.5.6 马氏体强化 24

参考文献 25

第二章 高分子材料的制备反应 26

2.1 高分子与高分子材料 26

2.1.1 基本概念 26

2.1.2 命名 27

2.1.3 分类 28

2.1.4 高分子材料的组成和成型加工 30

2.1.5 聚合反应 31

2.2 连锁聚合反应 32

2.2.1 自由基聚合反应 35

2.2.2 自由基共聚合反应 47

2.2.3 离子型聚合 58

2.2.4 定向聚合 66

2.2.5 聚合实施方法 73

2.3 逐步聚合反应 84

2.3.1 缩聚反应 85

2.3.2 逐步加聚反应 90

参考文献 93

3.1.1 大分子链的组成和构造 94

3.1 聚合物结构 94

第三章 高分子材料的结构与性能 94

3.1.2 大分子链的分子量和构象 97

3.1.3 聚合物凝聚态结构 101

3.2 聚合物的分子运动及物理状态 107

3.2.1 聚合物分子运动的特点 107

3.2.2 聚合物的物理状态 109

3.2.3 聚合物的玻璃化转为及次级转变 110

3.2.4 聚合物熔体的流动 113

3.3 高分子材料的力学性能 118

3.3.1 力学性能的基本指标 118

3.3.2 高弹性能 121

3.3.3 粘弹性 123

3.3.4 聚合物的力学屈服 126

3.3.5 聚合物的力学强度 129

3.3.6 摩擦与磨耗 131

3.3.7 疲劳强度 133

3.4 高分子材料的物理性能 133

3.4.1 热性能 133

3.4.2 电性能 135

3.4.3 光性能 138

3.4.4 渗透性 139

3.5.1 聚合物的化学反应 141

3.5 高分子材料的化学性能 141

3.5.2 高分子材料的老化 142

3.5.3 高分子材料的燃烧特性 143

3.5.4 力化学性能 146

3.6 高分子溶液 149

3.6.1 高聚物的溶解 150

3.6.2 高分子溶液的热力学性质 152

3.6.3 高分子溶液的动力学性质 156

3.6.4 高分子浓溶液 158

参考文献 159

4.1.1 类型及特性 160

4.1 塑料 160

第四章 通用高分子材料 160

4.1.2 塑料的组分及其作用 161

4.1.3 塑料的成型加工方法 164

4.1.4 热塑性塑料 169

4.1.5 工程塑料 177

4.1.6 热固性塑料 182

4.2 橡胶 186

4.2.1 结构与性能 187

4.2.2 原料及加工工艺 189

4.2.3 天然橡胶 192

4.2.4 合成橡胶 193

4.2.5 热塑性弹性体 201

4.2.6 微孔高分子材料 203

4.3 纤维 204

4.3.1 引言 204

4.3.2 纤维加工过程中结构的变化 207

4.3.3 纤维结构和性能的一般关系 210

4.3.4 天然纤维和人造纤维 214

4.3.5 合成纤维 216

4.4 胶粘剂及涂料 223

4.4.1 胶粘剂 223

4.4.2 涂料 233

参考文献 239

5.1.1 基本概念 240

第五章 功能高分子材料 240

5.1 液晶高分子 240

5.1.2 液晶高分子的类型及合成方法 242

5.2 离子交换高分子材料与吸附性高分子材料 249

5.2.1 离子交换树脂和离子交换纤维 249

5.2.2 吸附树脂与活性碳纤维 252

5.3 螯合树脂及配位高分子 255

5.3.1 配位化合物的基本概念 255

5.3.2 螯合树脂 255

5.3.3 配位高分子 256

5.4.1 感光性高分子的类型 257

5.4 感光性高分子 257

5.4.2 感光性高分子的合成方法 258

5.4.3 感光性高分子的功能性质 259

5.4.4 感光性高分子的应用 260

5.5 高分子催化剂 261

5.6 医用高分子 261

5.7 高吸水性树脂 262

5.8 导电性高分子材料 262

5.9 高分子功能膜材料 262

5.9.1 分类 263

5.9.2 膜分离原理及应用 265

5.9.3 其他功能膜材料 267

5.9.4 发展趋势 270

5.10 智能高分子材料 271

5.10.1 刺激响应性高分子凝胶 271

5.10.2 富勒球 271

5.10.3 智能超分子体系 272

参考文献 274

第六章 聚合物共混物 275

6.1 聚合物共混物及其制备方法 276

6.1.1 基本概念 276

6.1.2 制备方法 277

6.2.1 以聚乙烯为基的共混物 281

6.2 主要品种 281

6.2.2 以聚丙烯为基的共混物 282

6.2.3 以聚氯乙烯为基的共混物 283

6.2.4 以聚苯乙烯为基的共混物 285

6.2.5 其他聚合物共混物 286

6.3 聚合物之间的互溶性 287

6.3.1 聚合物/聚合物互溶性的基本特点 287

6.3.2 聚合物/聚合物互溶性的热力学分析 289

6.3.3 不互溶体系相分离机理 294

6.3.4 研究聚合物/聚合物互溶性的实验方法 297

6.4 聚合物共混物的形态结构 299

6.4.1 聚合物共混物形态结构的基本类型 300

6.4.2 聚合物共混物的界面层 308

6.4.3 互溶性对形态结构的影响 311

6.4.4 制备方法和工艺条件对形态结构的影响 312

6.4.5 形态结构的测定方法 317

6.5 聚合物共混物的性能 322

6.5.1 聚合物混物性能与其组分性能的一般关系 322

6.5.2 力学构驰性能 323

6.5.3 模量和强度 324

6.5.4 聚合物共混物熔体的流变特性 325

6.5.5 其他性能 326

6.6.2 增韧机理 327

6.6 橡胶增韧塑料的增韧机理 327

6.6.1 引言 327

6.6.3 影响抗冲强度的因素 332

6.7 非弹性体增韧 333

参考文献 335

第七章 聚合物基复合材料 336

7.1 聚合物基宏观复合材料 336

7.1.1 概述 336

7.1.2 增强剂 338

7.1.3 聚合物基体 342

7.1.4 制造及成型方法 343

7.1.5 界面 345

7.1.6 性能 350

7.1.7 聚合物基复合材料的应用 358

7.2 聚合物基纳米复合材料 360

7.2.1 概述 360

7.2.2 聚合物/聚合物纳米复合材料 362

7.2.3 橡胶/碳黑复合材料 362

7.2.4 有机物/无机物混杂纳米复合材料 363

7.2.5 聚合物/粘土纳米复合材料 364

参考文献 380

附录 382