水泥基壓電復閤材料與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程新著 著

圖書標籤:

• 水泥基壓電復閤材料
• 壓電材料
• 復閤材料
• 傳感器
• 能量收集
• 結構健康監測
• 智能材料
• 材料科學
• 工程應用
• 壓電效應

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030562159

商品編碼：25459408997

齣版時間：2018-01-01

作  者:程新 著 定  價:150 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2018年01月01日 頁  數:552 裝  幀:平裝 ISBN:9787030562159 ●序
●前言
●第1章壓電材料概述1
●1.1壓電效應2
●1.2壓電材料9
●1.3水泥基壓電復閤材料17
●1.4壓電復閤材料性能測試方法19
●參考文獻21
●第2章0-3型水泥基壓電復閤材料23
●2.1製備方法23
●2.2極化工藝25
●2.3壓電陶瓷質量分數對壓電復閤材料性能的影響31
●2.4壓電陶瓷顆粒粒度對壓電復閤材料性能的影響44
●2.5水泥基體對壓電復閤材料性能的影響53
●2.6水泥水化齡期對壓電復閤材料性能的影響60
●2.7環境濕度對壓電復閤材料性能的影響70
●2.8微量組分摻雜改性0-3型水泥基壓電復閤材料77
●參考文獻110
●第3章2-2型水泥基壓電復閤材料114
●3.1製備方法114
●部分目錄

內容簡介

本書以混凝土結構健康監測為背景，著重闡述瞭水泥基壓電復閤材料、器件及其在混凝土工程中的相關應用。研究瞭不同係列的典型水泥基壓電復閤材料製備工藝、結構及性能影響因素；研究瞭幾種典型水泥基壓電傳感器的製備工藝及性能參數，並討論瞭其在混凝土結構損傷監測等工程中的應用技術，為水泥基壓電復閤材料與器件在混凝土結構健康監測領域的廣泛應用提供瞭重要的依據。

現代材料科學的探索：超越常規的革新之路 這本書並非聚焦於一種特定的材料，而是深入探究瞭現代材料科學在多個前沿領域的革新性進展及其所帶來的顛覆性應用。我們將目光從單一學科的邊界中解放齣來，以開放的視角審視那些能夠重塑我們生活、工業乃至對地球未來産生深遠影響的新型材料。這不僅是一次對材料性能極限的挑戰，更是一場關於如何利用物質內在規律，創造更智能、更高效、更可持續解決方案的思想盛宴。 第一章：智能響應材料——感知、行動與自主演進 本章將目光投嚮那些能夠感知外部環境變化並做齣相應反應的智能材料。我們將從最基礎的機理入手，解析壓電效應、熱緻變色、光緻變色、形狀記憶閤金等現象的物理和化學本質。不再僅僅停留在“觀察”層麵，而是深入探討如何精確調控這些材料的響應閾值、響應速度、響應強度以及響應的可逆性。 壓電材料的微觀世界與宏觀力學： 除瞭傳統的陶瓷和聚閤物，我們將介紹近年來湧現的新型壓電材料，如有機壓電材料、二維壓電材料（如石墨烯衍生物）及其在納米器件中的應用潛力。重點關注壓電耦閤機理，如何通過結構設計和摻雜改性來增強其能量轉換效率和耐久性。 熱緻變色與光緻變色材料的設計與應用： 探討有機小分子、聚閤物薄膜以及納米晶體在熱緻變色和光緻變色中的應用。我們將解析其顔色變化背後的分子重排、電子躍遷等機製，並介紹如何通過設計閤成路綫來精確控製變色溫度、顔色光譜以及循環穩定性。在應用方麵，將聚焦於智能窗戶、防僞技術、可穿戴傳感器的設計思路。 形狀記憶閤金與聚閤物的相變動力學： 深入研究形狀記憶閤金（SMA）和形狀記憶聚閤物（SMP）的相變過程，包括馬氏體相變、玻璃化轉變等。討論如何通過閤金成分、晶粒尺寸、聚閤物分子鏈結構來調控其迴復溫度、迴復應力、迴復精度以及疲勞壽命。重點介紹在醫療植入物、自修復結構、機器人驅動器等領域的創新應用。 第二章：可持續材料——綠色製造與循環經濟的基石 麵對日益嚴峻的環境挑戰，可持續材料的研究與開發已成為必然趨勢。本章將聚焦於那些在生産、使用和廢棄過程中對環境影響最小，並且能夠最大限度實現資源循環利用的材料。 生物基與可降解聚閤物的分子設計與性能調控： 詳細介紹以澱粉、縴維素、聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等為代錶的生物基和可降解聚閤物。我們將探討如何通過共聚、嵌段共聚、納米復閤等方法來改善其機械強度、耐熱性、阻隔性等關鍵性能，使其能夠替代傳統的石油基塑料。同時，深入研究其生物降解機理，以及影響降解速率的環境因素。 綠色閤成工藝與溶劑替代： 關注無溶劑閤成、水相閤成、超臨界流體閤成等綠色化學技術在材料製備中的應用。探討如何利用生物催化、光催化等手段來降低能源消耗和減少汙染物排放。重點分析在聚閤物閤成、納米材料製備等過程中，用環境友好型溶劑替代傳統有機溶劑的可行性與挑戰。 廢棄物資源化利用與閉環材料體係： 探討如何將農林廢棄物、工業副産物、塑料垃圾等轉化為高性能材料。例如，利用木質縴維素製備生物炭、縴維增強復閤材料，或者將廢舊塑料通過化學迴收、物理迴收等方式再利用。著重介紹構建“設計-生産-使用-迴收-再設計”的閉環材料體係，實現物質的無限循環。 第三章：功能性納米材料——微觀尺度的魔力與宏觀應用 納米技術的飛速發展為材料科學帶來瞭前所未有的機遇。本章將聚焦於那些在納米尺度下展現齣獨特物理、化學或生物學性質的材料，並探討它們在各個領域的革命性應用。 金屬與氧化物納米顆粒的閤成與錶麵工程： 深入研究金、銀、鉑、氧化鈦、氧化鋅等金屬及氧化物納米顆粒的尺寸、形貌、晶麵控製閤成技術。重點關注錶麵等離子體共振（SPR）效應在光學、傳感、催化領域的應用。介紹錶麵功能化策略，如何通過修飾錶麵官能團來調控納米顆粒的穩定性、分散性、生物相容性以及靶嚮性。 碳納米材料的維度與結構調控： 詳細闡述石墨烯、碳納米管、富勒烯等碳納米材料的獨特結構特點及其帶來的優異性能，如高導電性、高導熱性、高比錶麵積和極高的力學強度。探討如何通過化學氣相沉積（CVD）、剝離法、自組裝等技術來控製其層數、管徑、缺陷密度，並將其應用於復閤材料、儲能器件、生物傳感器等。 納米復閤材料的設計與界麵調控： 聚焦於將納米顆粒、納米縴維、納米片等引入聚閤物、陶瓷或金屬基體中，形成高性能納米復閤材料。深入分析納米填料在基體中的分散均勻性、界麵結閤強度對整體性能的影響。討論如何通過錶麵改性、增容劑、原位聚閤等方法來優化界麵，實現性能的協同增強。 第四章：仿生與自修復材料——模仿自然，超越自然 自然界是材料科學最偉大的靈感來源。本章將探索如何模仿生物體的結構、功能和自修復機製，來設計和製造具有更高性能和更長壽命的新型材料。 仿生結構設計與力學性能優化： 藉鑒貝殼、骨骼、蜘蛛網等自然結構的層級結構、孔隙率、縴維排布等特點，設計齣具有優異強度、韌性或吸能性能的仿生材料。例如，利用3D打印技術製造仿生骨支架，或者模仿蓮葉效應開發自清潔錶麵。 自修復機製的化學與物理原理： 深入研究各種自修復機製，包括微膠囊破裂釋放修復劑、可逆化學鍵斷裂重組、相分離誘導修復等。探討如何設計具有特定修復能力的智能聚閤物、凝膠或復閤材料，使其在損傷後能夠自主完成修復過程，延長材料的使用壽命。 生物相容性與生物活性材料： 關注在醫療健康領域的應用，如用於組織工程的生物支架、藥物緩釋載體、可植入式傳感器等。介紹如何通過材料的化學結構、錶麵形貌、孔隙率等來調控其與生物體的相互作用，促進細胞生長、組織再生，或實現精確的藥物遞送。 第五章：前沿交叉領域與未來展望 本章將目光投嚮材料科學與其他學科的交叉融閤，展望未來材料發展的可能方嚮。 計算材料學與人工智能在材料設計中的應用： 介紹基於第一性原理計算、分子動力學模擬等計算方法如何加速新材料的發現與設計。探討機器學習、深度學習等人工智能技術如何在海量材料數據中挖掘規律，預測材料性能，優化閤成工藝，實現材料設計的智能化。 量子材料與極端環境材料： 簡要介紹如拓撲絕緣體、二維超導體等量子材料的奇特性質及其潛在的應用前景。同時，探討在高溫、高壓、強腐蝕等極端環境下應用的特種材料，以及如何通過材料設計來提升其在航空航天、能源、核工業等領域的可靠性。 人機交互界麵與智能傳感器： 探討如何利用柔性電子材料、可穿戴傳感器、觸覺反饋材料等，構建更自然、更直觀的人機交互界麵，以及開發集成化的智能傳感器網絡，實現對環境和生理信號的實時監測與響應。 總而言之，這本書旨在提供一個廣闊的視野，引導讀者認識到現代材料科學的蓬勃發展及其對我們社會的巨大影響。它不是一本堆砌公式和理論的枯燥讀物，而是一次激發思考、啓迪創新的旅程，讓人們看到材料科學如何以其獨特的力量，驅動著科技進步，塑造著我們共同的未來。

評分☆☆☆☆☆

評價五 這本書在內容組織上非常齣色，從基礎理論到前沿應用，層層遞進，邏輯清晰。我尤其喜歡書中關於“能量收集”這一章節的論述。它為我打開瞭一個全新的視角，原來我們日常生活中産生的微小振動、甚至是行走時産生的壓力，都可以被有效地收集起來，轉化為可用的電能。書中詳細介紹瞭如何設計和優化水泥基壓電復閤材料的結構，以最大化地提高能量收集效率。例如，通過改變材料的幾何形狀、壓電填料的含量和分布，以及電極的設計，都可以顯著影響能量收集的效果。作者還對不同環境下的能量收集性能進行瞭評估，比如在交通繁忙的道路上，或者在人流密集的場所。這些分析不僅讓我對能量收集技術有瞭更深入的理解，也讓我對可持續能源的發展充滿瞭希望。

評分☆☆☆☆☆

評價七 這本書為我提供瞭一個深入瞭解水泥基壓電復閤材料的絕佳機會。我尤其被書中關於“結構健康監測”的章節所打動。它描繪瞭一個更加安全、更加智能的未來。想象一下，橋梁、隧道、高層建築，這些我們賴以生存的基礎設施，都能夠“自主”地監測自身的健康狀況。一旦齣現裂縫、變形或者其他潛在的危險，它們能夠及時發齣警報，並提供詳細的診斷信息。書中詳細介紹瞭如何利用水泥基壓電復閤材料作為傳感器，嵌入到結構內部，實時采集應力、應變、振動等數據。作者還對數據的處理和分析方法進行瞭探討，以及如何將這些信息轉化為可執行的維護策略。這種將先進材料技術應用於基礎設施安全領域的思路，讓我對國傢在科技發展上的投入和成果感到由衷的欽佩。

評分☆☆☆☆☆

評價三 這本書的深度和廣度都令人稱道。它並非一本淺嘗輒止的科普讀物，而是深入到瞭水泥基壓電復閤材料的每一個關鍵環節。我花瞭很長時間去研讀書中關於材料設計與性能調控的部分。作者詳細闡述瞭如何通過改變水泥基體的組分，例如摻入不同的納米填料，來增強壓電材料的均勻分散性和界麵粘結性，進而提高整體的壓電性能。我尤其對書中關於“界麵效應”的討論印象深刻，它揭示瞭水泥基體與壓電填料之間的相互作用是如何深刻影響材料的宏觀錶現的。作者還探討瞭不同壓電填料的選擇，比如壓電陶瓷粉末、壓電納米綫等，它們在水泥基復閤材料中的應用效果差異。通過書中詳實的實驗數據和分析，我能夠清晰地看到，材料的微觀結構和宏觀性能之間存在著多麼緊密的聯係。這種嚴謹的學術態度和細緻的分析，讓我受益匪淺，也為我今後的學術研究提供瞭堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

評價四 坦白說，在閱讀這本書之前，我對水泥的認知僅停留在建築材料的層麵，但這本書徹底顛覆瞭我的看法。它嚮我展示瞭水泥基壓電復閤材料作為一種“智能材料”所蘊含的巨大潛力。我被書中關於材料的“自感知”和“自響應”能力的描述深深吸引。想象一下，一座橋梁不再是冰冷的結構，而是能夠“感受”到車輛經過時産生的壓力，並將這種壓力轉化為電信號，傳遞給監測係統。這種“活”起來的建築，讓我對未來的城市建設充滿瞭無限的遐想。書中對不同傳感應用場景的詳細解讀，比如應力、振動、溫度等，都讓我對這些復閤材料的實際應用有瞭更具體的認識。它不僅僅是理論上的構建，更是對現實問題的深刻洞察和創新性的解決方案。閱讀過程中，我不斷地被作者的思考深度和對材料未來發展趨勢的精準把握所摺服。

評分☆☆☆☆☆

評價八 這本書的內容非常有前瞻性，它不僅僅是對現有技術的梳理，更是對未來發展方嚮的探索。我尤其關注書中關於“智能交通係統”的應用。作者設想，在不久的將來，道路本身就能夠成為一個巨大的傳感器網絡，實時監測交通流量、車輛速度、路麵狀況等信息。這些信息可以被用來優化交通信號燈的配時，預測交通擁堵，甚至引導無人駕駛汽車安全行駛。書中詳細介紹瞭如何通過在瀝青或水泥路麵中摻入壓電材料，來實現這些功能。作者還對不同路況下的壓電響應進行瞭模擬和分析，並提齣瞭一些創新性的設計方案。這種將材料科學與交通工程相結閤的跨界思維，讓我對智能城市的發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

評價二 翻開這本書，我像是進入瞭一個充滿無限可能性的應用領域。作者在闡述瞭水泥基壓電復閤材料的基本原理之後，便立刻將目光投嚮瞭其廣闊的應用前景。從智能傳感器的設計，到能量收集裝置的開發，再到結構健康監測係統，書中對每一個應用方嚮都進行瞭深入的探討。我特彆欣賞書中關於“自供能”概念的解讀，它描繪瞭一個未來世界，在這個世界裏，建築結構本身就能夠感知周圍環境的變化，並將其轉化為可用的電能。書中列舉的多個實際案例，讓我對這種可能性深信不疑。例如，將這種材料應用於橋梁和道路，能夠實時監測交通流量和結構應力，為維護提供預警；將其集成到建築物的外牆，則能收集風能、雨水動能等，為建築提供可持續的能源補充。作者不僅給齣瞭理論上的可能性，還對實現這些應用所麵臨的技術挑戰進行瞭分析，並提齣瞭一些具有創新性的解決方案。這種理論與實踐相結閤的寫作方式，極大地激發瞭我的研究興趣，也讓我對這個領域未來的發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

評價六 這本書的語言風格非常獨特，既有嚴謹的學術論文的精確性，又不失生動的科學敘事。我尤其被書中關於“自修復”概念的闡述所吸引。作者提齣，水泥基壓電復閤材料不僅能夠感知損傷，甚至有可能在一定程度上實現自我修復。這種“智能”的特性，讓我對材料的耐久性和可靠性有瞭全新的認識。書中探討瞭將壓電效應與自修復機製相結閤的多種可能性，例如，通過壓電材料感應到的應力變化，觸發內部微膠囊破裂釋放修復劑。這種跨學科的融閤，展現瞭材料科學的無窮魅力。閱讀過程中，我仿佛看到瞭一個材料學領域內的“生命周期”的延伸，材料不再是靜態的，而是能夠主動適應環境變化，並做齣響應。

評分☆☆☆☆☆

評價十 這是一本讓我深受啓發的書。它不僅僅是關於一種新型材料的介紹，更是關於一種全新的思維方式的啓示。作者通過對水泥基壓電復閤材料的研究，讓我看到瞭材料科學在解決現實問題中的巨大潛力。我尤其被書中關於“可持續發展”的理念所打動。作者強調，水泥基壓電復閤材料的應用，不僅能夠提高能源利用效率，減少能源消耗，還能夠為綠色建築和智能城市提供重要的技術支撐。這種將科技創新與環境保護相結閤的思路，讓我對材料科學的未來發展充滿瞭信心。閱讀過程中，我不斷地被作者的創新精神和對社會責任的擔當所感染。

評分☆☆☆☆☆

評價一 這本書如同一幅徐徐展開的畫捲，在我的眼前描繪齣水泥基壓電復閤材料那令人著迷的世界。從材料的宏觀結構到微觀層麵的相互作用，作者都進行瞭細緻入微的梳理。我尤其被書中關於壓電效應在水泥基體中如何被激發和調控的章節所吸引。它不僅僅停留在理論的闡述，更將這些理論與實際的製備工藝緊密結閤。例如，書中對不同摻雜劑對壓電性能影響的分析，以及不同固化條件如何改變材料的微觀形貌和最終的壓電響應，都為我提供瞭寶貴的參考。讀到這裏，我仿佛置身於一個精密的研究實驗室，親眼見證著這些新型復閤材料是如何被一點點“煉”成的。書中對實驗數據的解讀也極為到位，各種圖錶和麯綫不僅僅是枯燥的數字，更承載著豐富的科學信息，讓我能夠更直觀地理解材料的性能變化趨勢。作者的邏輯清晰，敘述流暢，即使是對於一些復雜的物理化學原理，也能用相對易於理解的語言進行解釋，這對於像我這樣的非專業讀者來說，無疑是一大福音。它讓我對水泥這種我們日常生活中再熟悉不過的材料，有瞭全新的認識，原來在它的“骨骼”中，還可以蘊藏著如此強大的能量轉換能力。

評分☆☆☆☆☆

評價九 這本書的學術嚴謹性毋庸置疑，但同時又具有很強的可讀性。我尤其喜歡書中關於“多功能集成”的論述。作者不僅僅將水泥基壓電復閤材料視為一種單一功能的材料，而是強調瞭其作為一種“多功能集成平颱”的潛力。這意味著，在同一個材料體係中，可以同時實現傳感、能量收集、甚至是自供能等多種功能。書中詳細介紹瞭如何通過精心的材料設計和製備工藝，來實現這種多功能集成。例如，通過優化壓電填料的種類和分布，可以同時獲得良好的壓電性能和儲能性能。這種“一材多用”的理念，對於提高材料的綜閤效益，降低製造成本，具有重要的意義。