聚合物基复合材料科学与工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张东兴 著

图书标签:

• 聚合物复合材料
• 复合材料
• 材料科学
• 材料工程
• 聚合物科学
• 工程塑料
• 复合材料应用
• 先进材料
• 功能材料
• 结构材料

出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560359151

版次：1

商品编码：12193017

包装：精装

开本：16

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

本书可供复合材料、航空航天工程、机械与汽车工程、土木工程等相关领域的研究人员与工程技术人员使用参考，也可作为高等院校相关专业的教学参考书。

内容简介

本书概述了聚合物基复合材料的定义与分类、发展与应用，研究机遇及主要问题等内容。从材料设计与结构设计、基体与增强体及功能体二相或多相材料间的相互作用、复合效应以及界面作用机制与作用理论、界面效应，到材料工艺制备方法与性能表征方法，外伤作用下含缺陷复合材料性能演变规律与表征方法，混杂复合材料、热塑性复合材料等方面，较为全面系统地介绍了相关理论知识与相关研究工作。涉及内容较多，作者试图从逻辑上梳理清楚，使书中的内容循序渐进、由表及里。

目录

第1章 绪论

第2章 聚合物基体的结构与性能

第3章 聚合物基复合材料的增强体

第4章 聚合物基复合材料的复合原理

第5章 聚合物基复合材料结构分析与结构设计

第6章 聚合物复合材料

第7章 混杂复合材料

第8章 热塑性复合材料

第9章 聚合物基复合材料制备

第10章 聚合物基复合材料的现代分析方法概述

第11章 先进聚合物基复合材料

名词索引

材料的未来：轻质、强韧、可持续的创新之旅 本书并非一本关于“聚合物基复合材料科学与工程”的详尽手册，相反，它将带领读者踏上一场更为广阔的材料科学与工程的探索之旅。我们将深入挖掘构成我们现代生活骨架的各类前沿材料，探究它们如何从原子层面到宏观结构的演变，以及它们在塑造未来技术和解决全球性挑战中所扮演的关键角色。这本书旨在激发读者对材料世界的无限好奇，理解材料性能的背后逻辑，并展望材料创新如何驱动社会进步。 第一章：万物之源——物质的构成与相互作用 在材料的宏大叙事中，我们必须首先回归其最基本的组成单元：原子。本章将以精炼且易于理解的方式，勾勒出原子的结构，介绍不同原子种类是如何通过电子的得失、共享或吸引而形成化学键的。我们将重点阐述金属键、离子键和共价键这三种主要的化学键类型，并解释它们如何决定了材料的宏观性质，例如金属的导电性、陶瓷的硬度以及某些聚合物的柔韧性。 随后，我们将视角拓展到晶体结构。对于许多固态材料而言，原子并非杂乱无章地堆积，而是以有序的、重复的单元——晶胞——进行排列。本章将介绍几种常见的晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方密堆积（HCP），并解释这些结构如何影响材料的强度、延展性和密度。我们还将触及非晶态材料（如玻璃），阐述其无序结构所带来的独特性能。 理解了原子和微观结构的根基，我们便能更好地把握材料的宏观表现。本章将介绍一些基础的材料表征技术，但并非以详尽的实验指南形式出现，而是侧重于解释这些技术如何帮助我们“看见”材料内部的奥秘。例如，X射线衍射（XRD）如何揭示晶体结构，扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）如何展现材料的微观形貌和晶界，这些都将作为一种“解码”材料的工具，为后续章节的讨论铺平道路。 第二章：金属的脊梁——从合金到结构应用 金属材料以其卓越的强度、韧性和导电性，在人类文明的发展史上扮演了不可或缺的角色。本章将深入探讨金属合金的魅力。合金并非简单的金属混合，而是通过将不同金属或非金属元素添加到基体金属中，精巧地改变其原子排列和电子结构，从而获得远超纯金属的优异性能。我们将以钢（铁碳合金）为例，阐述不同碳含量和热处理工艺如何赋予钢材不同的硬度和强度，从建筑用钢到精密机械零件，钢材的多样性令人惊叹。 铝合金、钛合金、镁合金等轻质高强金属材料，在本章中也将成为焦点。它们在航空航天、汽车工业以及高性能体育器材等领域展现出无可比拟的优势。我们将探讨这些合金的微观组织特点，例如固溶强化、沉淀强化、位错强化等机制，解释它们如何实现轻质化和高强化的平衡。此外，我们还会简要提及金属的疲劳、断裂和腐蚀等失效机制，并介绍相应的防护措施，强调材料在使用过程中的可靠性至关重要。 本章的落脚点在于金属材料的实际应用。从摩天大楼的骨架到飞机的机翼，从汽车的引擎到微小的电子元件，金属材料无处不在。我们将通过生动的案例，展现金属材料在现代工程中的关键作用，并展望未来在高性能合金、智能金属材料等领域可能出现的突破。 第三章：陶瓷的坚毅——高温、耐磨与绝缘的守护者 陶瓷材料，与金属和高分子材料并列为三大基础材料类别，以其独特的刚性、硬度和耐高温、耐磨损、绝缘等特性，在极端环境下展现出卓越的性能。本章将带领读者领略陶瓷材料的微观世界。我们不再局限于金属的晶体结构，而是探索陶瓷材料中包含的离子键和共价键的结合方式，以及由此带来的不同于金属的性质。 我们将深入介绍氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）、碳化物陶瓷（如碳化硅）和氮化物陶瓷（如氮化硅）等主要类别。通过对其化学成分、晶体结构和微观组织的分析，理解它们为何能够承受极高的温度而保持稳定，为何能够抵抗磨损和腐蚀。例如，陶瓷的硬度使其成为切削工具和轴承的理想选择，而其绝缘性能则使其在电子设备和高压设备中发挥着不可替代的作用。 然而，陶瓷材料也以其脆性著称。本章将探讨陶瓷的断裂韧性问题，并介绍如何通过材料设计和制造工艺来改善其韧性，例如引入增韧相、控制晶粒尺寸等。我们将讨论陶瓷在生物医学领域的应用，如人工关节、牙科植入物等，以及在能源领域的应用，如燃料电池电解质、高温隔热材料等。 第四章：高分子世界的奇迹——从日常用品到先进功能材料 高分子材料，即我们通常所说的高分子或聚合物，是当今世界应用最广泛的材料之一。本章将揭示高分子材料的独特结构和性能。我们将从单体的概念出发，阐述聚合反应如何将小分子连接成具有长链结构的宏观分子。链的结构、链的规整度、分子量大小以及分子链之间的相互作用，都将深刻影响高分子材料的机械性能、热性能以及溶解性等。 我们将介绍不同类型的高分子材料，包括热塑性塑料、热固性塑料和弹性体。对于热塑性塑料，我们将讨论其可塑性和可回收性，并以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等常见塑料为例，分析它们的结构与性能的关系。热固性塑料则以其优异的耐高温性和化学稳定性而闻名，环氧树脂、酚醛树脂等将成为重点介绍对象。而弹性体，如天然橡胶、合成橡胶，则因其独特的弹性而广泛应用于轮胎、密封件等领域。 本章将着重探讨高分子材料的改性和功能化。通过共聚、交联、填充增强以及表面处理等手段，可以赋予高分子材料新的性能。例如，通过加入玻璃纤维或碳纤维，可以显著提高高分子材料的强度和刚度，使其在汽车轻量化和航空航天领域大放异彩。我们还将介绍功能性高分子材料，如导电高分子、生物可降解高分子、形状记忆高分子等，它们正在为电子、医疗和环保等领域带来革命性的变化。 第五章：创新驱动的未来——智能材料与可持续发展 在对金属、陶瓷和高分子材料的经典探索之后，本章将目光投向材料科学与工程的未来前沿。我们将聚焦于“智能材料”的概念。智能材料是指能够对其外部环境刺激（如温度、光、电场、磁场、化学物质等）做出响应，并改变自身性能或形状的材料。形状记忆合金、压电陶瓷、光致变色材料等将作为典型案例进行介绍，阐述它们的工作原理和潜在应用，例如在传感器、驱动器、自修复材料等领域。 此外，可持续发展是当今社会面临的重大挑战，材料科学与工程在其中扮演着至关重要的角色。本章将探讨绿色材料的设计理念，包括使用可再生资源（如生物质）、开发易于回收或生物降解的材料，以及优化材料的生产过程以减少能源消耗和环境污染。例如，生物基塑料、可回收金属合金、以及采用低能耗工艺制造的陶瓷等，都将是可持续材料的重要方向。 本书的最后一章将展望材料科学与工程的未来发展趋势。纳米材料的崛起，将材料的性能提升到前所未有的高度；增材制造（3D打印）技术，正在颠覆传统的制造模式，实现复杂结构和个性化定制；跨学科融合，如材料与生物学、与信息技术的结合，将催生出更多令人激动的新材料和新应用。我们将强调，材料的进步是推动科技革命和社会进步的根本动力，而对材料的深刻理解和持续创新，是应对未来挑战的关键所在。 这本书并非一本孤立的教科书，而是一扇通往广阔材料世界的窗口。它旨在培养读者对材料科学与工程的兴趣，建立初步的理解框架，并激发对这一充满活力的领域的深入探索。无论你是学生、研究者，还是仅仅对我们身边的世界充满好奇，这本书都将为你带来新的视角和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是与一位经验丰富的行业前辈在进行一场深入的交流。它没有华丽的辞藻，也没有卖弄高深的理论，而是朴实无华地分享着实用的知识和经验。我尤其喜欢书中关于“工艺优化”的论述，作者详细地解释了不同的加工方法对材料性能的影响，以及如何通过调整工艺参数来达到最佳效果。这部分内容对于实际操作人员来说，无疑具有极高的参考价值。书中还提到了一些关于“材料表征”的技术，但并没有深入到仪器的操作细节，而是侧重于解释这些技术能够提供哪些信息，以及如何解读这些信息来评估材料的性能。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我能够更好地理解各项测试的意义。此外，书中还包含了一些关于“标准与法规”的讨论，这在实际工程应用中是至关重要的，能够帮助读者了解行业内的规范和要求。总的来说，这本书的实用性非常强，它就像是一本“操作手册”，能够帮助读者在实际工作中少走弯路，提高效率。它让我明白，真正的工程智慧，往往蕴含在那些看似平凡的细节之中。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的惊喜，在于它对“工程思维”的深刻阐释。我原本以为会是一本堆砌理论和公式的书，但实际上，它更像是在讲述一个关于“如何思考”的故事。作者并没有上来就抛出大量的专业术语，而是从问题的本质出发，引导读者一步步去分析和解决。例如，在谈到结构设计时，它并没有直接给出各种力学计算的公式，而是通过一系列的“假设-验证-优化”的思维流程，展示了工程师是如何一步步逼近最优解的。我特别欣赏书中关于“失败案例分析”的部分，它并没有回避失败，而是将其视为宝贵的学习机会。通过剖析具体案例，我们可以看到在研发过程中可能遇到的各种陷阱，以及如何从中吸取教训，避免重蹈覆辙。这些案例涉及的领域非常广泛，从日常消费品到尖端科技，都包含了丰富的经验总结。此外，这本书还强调了跨学科合作的重要性，作者在不同章节中都提到了材料科学家、机械工程师、化学家等不同领域的专家是如何协同工作，共同推动技术进步的。这种全局观的视角，让我意识到，在高分子材料的开发和应用中，孤立的知识是远远不够的，真正需要的是一种系统性的、协作性的思考方式。读完这本书，我感觉自己的思维方式得到了极大的拓展，不再局限于单一的学科领域，而是能够从更广阔的视野去审视问题。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我对“材料创新”有了全新认识的书。我过去总觉得创新是少数天才的灵感闪现，但这本书却让我看到了创新背后更为系统和有条理的路径。作者并没有过多地描述那些“惊天动地”的突破性发现，而是着重于如何通过对现有材料的深入理解和巧妙组合，来实现性能的提升和功能的拓展。书中对“结构-性能关系”的讲解非常到位，它不是简单地陈述事实，而是通过大量的图示和比喻，帮助读者理解微观结构的变化如何直接影响到材料的宏观性能。我印象特别深刻的是关于“仿生学”在材料设计中的应用，作者通过分析自然界中生物材料的精巧结构，展示了如何从中汲取灵感，设计出具有优异性能的新型复合材料。这种从自然中学习、以自然为师的设计理念，让我耳目一新。此外，书中还谈到了“多功能化”和“智能化”材料的发展趋势，探讨了如何让材料不仅仅是提供结构支撑，更能集成更多的功能，甚至能够对外界环境做出响应。这些前沿的探讨，让我看到了高分子材料未来的无限可能，也让我对未来的科技发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我最近读完了一本关于高分子材料的书，虽然书名听起来有点学术，但读起来却非常有启发性。它并没有深入探讨具体的化学方程式或者复杂的实验过程，而是更侧重于宏观的视角，就像一位经验丰富的工程师在分享他多年的实践心得。书中有很多关于材料选择的案例分析，从不同应用场景的需求出发，引导读者思考为什么某种高分子材料会比另一种更适合。比如，在讨论航空航天领域时，作者并没有过多地描述碳纤维的增强机制，而是着重分析了在极端温度和高强度载荷下，复合材料是如何通过精妙的设计来满足严苛要求的。我尤其喜欢其中关于“性能与成本的权衡”那一章，它不是简单地罗列成本，而是深入剖析了设计决策如何直接影响到最终产品的经济效益，以及如何在性能和成本之间找到最佳平衡点。书中还穿插了一些行业发展趋势的预测，对于刚入行或者想要了解行业动态的读者来说，提供了宝贵的参考方向。总的来说，这本书更像是一本“高分子材料应用指南”，它用通俗易懂的语言，将复杂的理论知识转化为可操作的工程实践，让我对高分子材料在现实世界中的应用有了更清晰的认识。它没有让我感觉像在啃一本枯燥的教科书，反而激发了我对这个领域的更多好奇心，甚至开始思考自己是否也能在某个细分领域做出一些贡献。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我对“材料的未来”充满想象的书。它并不局限于现有的技术和应用，而是大胆地展望了未来高分子材料可能的发展方向。作者在书中提出了一些极具前瞻性的观点，比如关于“自修复材料”和“可降解材料”的讨论，让我看到了材料科学如何能够为解决环境问题和可持续发展做出贡献。我特别欣赏书中对于“个性化定制”材料的设想，作者认为未来材料的设计将更加注重满足 individual 的需求，实现真正的“量身定制”。这种理念让我看到了科技进步如何能够提升我们的生活品质。书中还探讨了“纳米技术”在材料领域中的潜力，以及如何利用纳米尺度的结构来赋予材料全新的性能。这些前沿的探索，虽然目前还处于研究阶段，但已经展现出了巨大的潜力。读完这本书，我感觉自己仿佛看到了一个充满无限可能的未来，高分子材料将不仅仅是构成我们生活用品的基石，更将成为驱动社会进步的重要力量。它激发了我对未来科技的好奇心，也让我对材料科学的发展充满了信心。