碳纳米管、石墨烯纤维及薄膜 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张兴祥，耿宏章编著 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030410849

商品编码：12273123609

出版时间：2014-06-01

作  者:张兴祥,耿宏章 编著 定  价:135 出 版 社:科学出版社 出版日期:2014年06月01日 页  数:424 装  帧:平装 ISBN:9787030410849 ●前言
●第1章碳纳米管
●1.1概述
●1.2碳纳米管的制备
●1.2.1CNT的制备方法
●1.2.2CNT的生长机理
●1.2.3CNT的纯化
●1.3碳纳米管的结构
●1.3.1CNT的结构特征
●1.3.2CNT的分类
●1.3.3CNT的表征
●1.4碳纳米管的性能
●1.4.1力学性能
●1.4.2电学性能
●1.4.3热学性能
●1.4.4储氢性能
●1.4.5吸波性能
●1.4.6光学性能
●1.5碳纳米管的产业化
●1.5.1产业现状
●部分目录

内容简介

《碳纳米管、石墨烯纤维及薄膜》系统归纳总结了碳纳米管、石墨烯及其纤维和薄膜的制备方法、性能和应用方面的研究进展，并涉及了碳纳米管和石墨烯增强聚合物材料、碳纤维和中空纤维膜等方面的研究进展。全书共10章，主要内容包括：碳纳米管的制备、碳纳米管纤维、碳纳米管薄膜、石墨烯的制备、石墨烯纤维、石墨烯薄膜、聚合物／碳纳米管复合纤维、聚合物／石墨烯复合纤维、碳纳米纤维、碳纳米管增强碳纤维和碳纳米管增强中空纤维膜等，还涉及碳纳米管和石墨烯对聚合物的协同增强作用。

《超导材料的奥秘：从理论到应用》 内容简介 本书深入探索了超导材料这一令人着迷的科学领域，旨在为读者构建一个全面而深刻的认识框架。我们并非仅仅罗列各种超导材料的特性，而是着重剖析其背后蕴含的物理原理，追溯其发现的历史脉络，并展望其在未来科技发展中的广阔应用前景。本书力求以严谨的科学态度，清晰的逻辑结构，以及生动的语言，将超导现象的复杂性展现在读者面前，激发对这一前沿科学的探索热情。 第一章：超导现象的发现与基本理论 本章将带领读者回到超导研究的黎明时期。我们将详细介绍荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯在1911年发现水银的超导性这一里程碑式的事件。这不仅仅是一个偶然的发现，更是揭示了物质在极低温度下可能展现出的全新量子行为。我们将深入探讨超导体的两个基本宏观特性：零电阻和迈斯纳效应。零电阻的意义在于电流可以在超导体中无损耗地流动，这为无损耗输电和能量存储提供了理论基础。迈斯纳效应则表明超导体能够排斥外部磁场，这揭示了超导态的本质是一种特殊的量子相。 在理论层面，我们将重点介绍BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）理论。作为描述传统超导体的核心理论，BCS理论成功地解释了电子-声子相互作用如何导致库珀对（Cooper pair）的形成，并最终引发超导性。我们将用通俗易懂的语言，辅以必要的数学推导，来阐述库珀对的形成机制、能隙的存在以及超导相变的微观本质。虽然BCS理论在解释高温超导体方面存在局限性，但它仍然是理解超导现象的基石。 第二章：高温超导体的崛起与挑战 20世纪80年代中期，高温超导体的发现，特别是铜氧化物陶瓷材料的出现，如钇钡铜氧（YBCO），极大地刷新了人们对超导温度的认知。这些材料在远高于液氦温度（4.2K）的温度下就能展现出超导性，甚至在液氮温度（77K）下也能实现超导，这为超导材料的实际应用带来了革命性的突破。本章将详细介绍高温超导体的发现历程，包括赫德和穆勒的开创性工作。 我们将深入探讨高温超导体与传统BCS超导体在机理上的差异。目前，高温超导的微观机制仍是物理学界尚未完全解决的难题，存在多种竞争性的理论模型，如自旋涨落理论、电子-电子相互作用理论等。本章将梳理这些主要的理论假说，分析它们的优势与不足，并介绍当前研究的热点方向，如d波超导、范德华相互作用在高温超导中的作用等。我们将强调高温超导研究的重要性和面临的挑战，以及其潜在的颠覆性应用价值。 第三章：非常规超导体及其新物态 除了高温铜氧化物超导体，自然界还存在许多其他形式的非常规超导体，它们展现出更加奇特和复杂的量子行为。本章将聚焦于这些非常规超导体的研究，包括有机超导体、重费米子超导体、铁基超导体等。我们将详细介绍这些材料的结构特点、电子性质以及它们所表现出的独特超导机制。 其中，我们将重点关注“新物态”的探索。非常规超导体常常与其它一些量子物态共存或相互竞争，例如磁性、电子晶格、拓扑序等。理解这些物态之间的相互作用，对于揭示超导性的普适性规律至关重要。我们将探讨拓扑超导体的概念，以及它们在构建量子计算和容错计算方面的巨大潜力。此外，本章还将涉及一些前沿的研究方向，如量子临界点附近的超导性，以及不同超导机制之间的交叉与融合。 第四章：超导材料的制备与表征 要将超导材料从实验室研究推向实际应用，高效、可控的制备方法以及精确的表征技术是不可或缺的。本章将详细介绍各种超导材料的制备技术。对于传统超导体，我们将介绍晶体生长、合金化、粉末冶金等技术。对于高温超导体，我们将重点阐述固相反应法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积（CVD）、脉冲激光沉积（PLD）等薄膜制备技术，并讨论如何通过控制制备工艺来优化材料的超导性能，例如提高临界温度、临界电流密度和临界磁场。 在表征技术方面，本章将涵盖一系列先进的物理和化学分析方法。我们将介绍X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等用于研究材料的微观结构和形貌。同时，我们将深入讲解电阻率测量、磁化率测量、比热测量等用于确定超导转变温度、临界磁场和临界电流密度的方法。此外，对于高温超导体，我们还将介绍光谱学技术，如X射线光电子能谱（XPS）、紫外光电子能谱（UPS）、拉曼光谱等，用于研究材料的电子结构和化学状态。 第五章：超导材料的应用前景 超导材料独特的性能使其在各个领域都拥有巨大的应用潜力，甚至能够颠覆现有技术。本章将深入探讨超导材料在不同领域的实际应用和未来展望。 能源领域： 我们将详细分析超导电缆在无损耗输电方面的优势，以及其在解决城市能源传输瓶颈和提高电网效率方面的作用。同时，我们将探讨超导储能系统（SMES）在电网稳定性和削峰填谷方面的应用。 交通领域： 超导磁悬浮列车（Maglev）将是本节的重点。我们将阐述超导磁体如何产生强大的磁场，实现列车与轨道的非接触悬浮，从而达到极高的运行速度和乘坐舒适性。 医疗领域： 磁共振成像（MRI）是目前最成熟的超导应用之一。本章将解释MRI设备中超导磁体的工作原理，以及其在医学诊断中的不可替代的作用。此外，我们还将展望超导磁体在质子治疗等新兴医疗技术中的应用。 科研与工业领域： 我们将介绍超导在粒子加速器、强磁场发生器、以及高灵敏度磁力计（SQUID）等科研仪器中的应用。SQUID的极高磁场灵敏度使其在地球物理勘探、生物磁学研究等领域具有重要价值。 信息技术领域： 本章将探讨超导在量子计算中的应用，特别是基于超导量子比特的量子计算机的发展。我们还将简要介绍超导器件在微波电子学和射频滤波器等领域的潜在应用。 结论：超导材料的未来展望 本书的最后一章将对超导材料的研究现状和未来发展进行总结和展望。我们将回顾超导研究中取得的重大突破，并指出当前仍然存在的科学挑战，例如寻找更高温度的超导体、揭示高温超导的内在机制、以及开发更易于制备和应用的超导材料。 我们将强调基础研究与应用研究之间的紧密联系，鼓励跨学科合作，以期在理论和实验上不断取得新的进展。同时，本书也将探讨超导材料在应对全球气候变化、能源危机等重大挑战中所能发挥的关键作用，以及其可能为人类社会带来的福祉。我们相信，随着科学技术的不断进步，超导材料必将在未来的科技革命中扮演越来越重要的角色。 本书适合物理学、材料科学、工程学等相关专业的学生、研究人员以及对前沿科学技术感兴趣的广大读者阅读。

评分☆☆☆☆☆

一本探讨碳基新材料的书籍，尤其是专注于碳纳米管、石墨烯纤维和薄膜这一细分领域的，无疑会吸引到那些对前沿科技充满好奇心，或是身处相关科研、工业领域的研究者和工程师。在信息爆炸的时代，一本能够深入浅出地梳理这些复杂材料的特性、制备方法、应用前景的书籍，其价值不言而喻。当我翻开这样一本著作时，我首先期待的是其内容的深度和广度。它是否能够清晰地解释这些材料的基本结构，它们的原子排列是如何赋予它们独特性能的？例如，碳纳米管的管状结构与石墨烯的二维层状结构在电子、热学和力学上存在怎样的根本差异？在制备方面，书中是否会详细介绍各种主流的合成技术，比如化学气相沉积（CVD）、弧光放电法、激光烧蚀法等，并分析它们各自的优缺点、适用范围以及如何控制产物的形貌和质量？对于石墨烯纤维，作者是如何阐述其从二维石墨烯片到一维纤维的形变过程，以及这种形变对材料性能的影响？而石墨烯薄膜，又是否会涉及不同厚度、不同层数的石墨烯薄膜在不同应用场景下的性能差异？

评分☆☆☆☆☆

我特别关注的是这类书籍能否真正触及材料的“应用”层面，而不仅仅是停留在理论和制备上。碳纳米管、石墨烯纤维和薄膜之所以备受瞩目，正是因为它们在诸多领域展现出的巨大潜力。书中是否会花费足够篇幅来探讨这些材料在高性能复合材料中的应用？比如，如何将碳纳米管或石墨烯添加到聚合物、陶瓷或金属基体中，以显著提升材料的强度、韧性或导电性？在能源领域，它们在超级电容器、锂离子电池、燃料电池中的作用是否得到了详尽的阐述？例如，作为电极材料，碳纳米管和石墨烯的高比表面积和优异导电性如何转化为更快的充放电速度和更高的能量密度？在电子器件方面，它们是否能够用于制造更小型、更快速、更节能的晶体管、传感器或柔性电子产品？书中对这些应用的分析，是否能够提供具体的案例研究，甚至是一些尚未完全实现但前景广阔的设想？一个好的关于新材料的书籍，应该能够让读者看到材料的“未来”，并理解技术发展的驱动力。

评分☆☆☆☆☆

一本深入探讨材料科学的书籍，其语言风格和叙事方式同样重要。我希望这本书的作者能够用一种既严谨又富有吸引力的方式来呈现内容。例如，是否会从历史的角度追溯碳材料的研究历程，引出碳纳米管和石墨烯的发现和发展？在介绍复杂的技术细节时，是否会采用类比、比喻等方式，使之更容易被非专业读者理解？书中是否有引人入胜的“故事”，讲述科学家们在研究这些材料过程中遇到的挑战和取得的突破？我希望这本书不仅仅是一本教科书，更能成为一段引人入胜的科学探索之旅。尤其是在探讨未来应用时，作者是否能够用一种充满想象力又不失科学依据的笔触，勾勒出这些材料可能改变世界的蓝图？

评分☆☆☆☆☆

一本优秀的科技读物，不仅仅是信息的堆砌，更应是思想的启发。我希望这本书能够激发我对于碳基新材料未来发展的思考。在阅读完书中关于碳纳米管、石墨烯纤维和薄膜的介绍后，我希望能对它们之间的相互联系和潜在协同效应有更深入的认识。例如，是否可以利用石墨烯纤维作为骨架，再在其表面生长碳纳米管，形成一种三维复合结构，以实现更优异的性能？书中是否会探讨这些材料在仿生学、生物医学等交叉领域的应用可能性？例如，碳纳米管是否可以作为药物载体，或用于神经接口的构建？石墨烯薄膜是否能够用于生物传感器或组织工程支架？我对这些更具前瞻性和颠覆性的应用方向非常感兴趣，希望作者能够提供一些启发性的见解，引导我去思考材料科学的边界在哪里，以及未来可能出现的突破点。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅一本关于尖端材料的书籍时，我尤其看重其所传达的“前沿性”和“实用性”的平衡。这本书是否能够准确地捕捉到碳纳米管、石墨烯纤维和薄膜领域的最新研究进展和技术动态？例如，在制备方面，是否存在一些新兴的、更环保、更高效的合成方法？在应用方面，是否有正在进行的、具有里程碑意义的研发项目，或是已经进入产业化阶段的成功案例？书中是否会提及一些尚未完全成熟但具有颠覆性潜力的概念，并对其发展前景进行审慎的评估？我希望这本书不仅仅是简单地罗列现有知识，更能指引我看到行业发展的“风向标”。此外，对于工程师或工业界人士来说，书中提供的技术细节和工艺参数是否具有一定的参考价值？能否为实际的生产和应用提供一些可行的解决方案或改进建议？

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名渴望了解前沿科技的读者来说，一本关于碳纳米管、石墨烯纤维及薄膜的书籍，其最核心的价值在于能否提供一种“系统性”的认知框架。我希望这本书能够帮助我理解，这三种材料之间是否存在某种内在的联系，它们是否可以相互借鉴，或者协同发展？例如，石墨烯作为一种基础材料，是否能够为碳纳米管的生长提供基底？而碳纳米管又是否可以作为增强体，提高石墨烯纤维的力学性能？书中是否会探讨这些材料在不同维度上的相互作用，以及如何通过材料设计来优化这些相互作用？一个优秀的作者，应该能够展现出这些材料研究的宏观图景，让读者明白，它们不是孤立存在的，而是构成了一个庞大而活跃的材料科学分支，并且正在以前所未有的速度不断演进。

评分☆☆☆☆☆

在我阅读一本关于材料科学的书籍时，我总是对那些能够将抽象概念具象化的部分特别感兴趣。碳纳米管、石墨烯纤维和薄膜，这些名称本身就带有一种科技感，但它们的真实形态和作用，却需要通过清晰的描述和生动的案例来理解。这本书是否使用了大量的图表、插图和照片来展示这些材料的微观结构、制备过程和实际应用？例如，能否看到不同形貌的碳纳米管，不同厚度和层数的石墨烯薄膜，以及石墨烯纤维在复合材料中的编织状态？对于复杂的制备流程，是否提供了流程图或示意图？对于应用场景，是否配有实际产品或实验装置的照片？这些视觉化的元素，能够极大地帮助读者建立感性认知，并更好地理解文字所描述的内容。

评分☆☆☆☆☆

在我对科技书籍的期望清单中，对“深度”和“前瞻性”的追求总是放在非常重要的位置。这本书是否能够深入挖掘碳纳米管、石墨烯纤维和薄膜在基础科学层面的一些挑战和未解之谜？例如，对于碳纳米管的缺陷控制、石墨烯的稳定性问题、以及纤维和薄膜的规模化制备中的均匀性难题，书中是否会进行深入的探讨？是否会介绍一些前沿的理论研究，试图解释这些材料在极端条件下的行为，或者预测它们在未来的应用中可能遇到的新问题？我特别希望这本书能够提供一些“思想的火花”，让我对这些材料的未来发展方向产生新的思考。它是否能够引导我去关注那些正在发生但尚未被广泛报道的研究动态，并从中捕捉到未来可能出现的突破点？

评分☆☆☆☆☆

一个好的技术书籍，应该能够让读者在掌握知识的同时，也能培养独立思考的能力。对于碳纳米管、石墨烯纤维及薄膜这样复杂多变的材料，我期待书中能够提供一些分析工具或评价标准。例如，当面对一种新的碳基材料时，读者应该如何去评估其性能？有哪些关键的指标需要关注？书中是否会介绍一些用于表征这些材料的先进技术，如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱等，并解释它们如何帮助我们理解材料的结构和性质？对于读者来说，了解这些工具不仅能帮助他们理解书中的内容，更能指导他们进行自己的研究或评估。此外，书中是否会讨论一些关于材料安全性和环境影响的议题？毕竟，任何新材料的广泛应用都离不开这些方面的考量。

评分☆☆☆☆☆

对于一本技术性很强的书籍，清晰的逻辑和严谨的论证是必不可少的。我希望在阅读过程中，能够感受到作者对材料科学的深刻理解和对相关研究的全面掌握。本书的章节安排是否合理，是否能够循序渐进地引导读者从基础概念理解到复杂应用分析？在介绍每一种材料时，是否会先从其微观结构和基本物理化学性质入手，然后逐步深入到宏观性能的表征和影响因素的讨论？对于制备过程中涉及的化学反应机理、物理过程，是否会提供清晰的图示和深入的解释？在探讨应用时，是否会结合具体的实验数据和理论模型来支持其观点？我特别期待的是，书中能够提供一些定量化的分析，例如材料的力学强度、导热系数、电导率等具体数值，以及这些数值与材料结构、制备工艺之间的关联。这样的细节处理，能够大大增强书籍的科学性和可信度。