聚合物性能與結構

前言

現在，人們正在通過加速科學的發展和技術的創新來促進實體經濟的更新換代，並以此作為復甦和振興全球經濟的一個突破口。與數位化、信息化、高速化、遙控化、精準化、智慧型化和清潔化相關的科學技術領域的發展正在推動著航空航天、清潔能源、信息技術、生物技術、網路產業、高速交通、醫療儀器和武器裝備等產業的快速更新。這對科學技術的發展提出了更高的要求，帶來了更多的新機遇和新挑戰。

新技術的開發總需要以新材料作為載體和依託。具有千變萬化特點的聚合物材料，顯然在這方面有著很大的優勢。在聚合物新材料的開發中，對高模量、高強度、高韌性、耐高溫材料和第四代聚合物——導電聚合物的研發尤其為人們所重視。所以本書選擇力學性能和導電性能這兩個方面來展開討論。

當代科技和各種產業的發展，常常是先構思出一些嶄新的套用模式和要求(如新型手機、第五代戰鬥機和新型無人潛艇等)，再對產品提出各種具體的技術指標，隨即又對製造產品的材料提出各種技術要求，其後就是科技人員通過材料設計和分子設計開發出能夠滿足新產品要求的新材料，所以對材料的性能、結構與套用之間關聯性的研究十分重要。本書從聚合物的力學性能和導電性能著手，展開聚合物性能、結構、套用方面的討論，並從材料科學與工程的視角出發進行編寫。

具體來說，在“模量”一章中，既討論了聚合物模量的特點、理論模量的計算方法、實際模量與理論模量的差距，還探討了具有三維高模量的新型聚合物晶體的分子設計思路。

在“屈服”一章中，除了討論通常的屈服行為、屈服判據以外，還分析了聚合物屈服的特點、原因。特別是介紹了近期人們所關注的聚合物二次屈服行為，以及聚合物的結構與二次屈服的關聯。

在“斷裂”一章中，除了介紹裂紋類型、斷裂行為、脆韌轉變、缺口敏感性、線彈性斷裂力學和彈塑性斷裂力學，評價一般材料斷裂特性的參量的套用外，還討論了界面結合強度的影響，以及聚合物在不同方式斷裂時的斷口形貌特徵。

在“增韌”一章中，討論了增韌方法、增韌機制、增韌效果和增韌實例，尤其是在討論增韌機制時，以適當的插圖來形象化地表達增韌的機制。

在“增強”一章中，除了討論增強劑的類型、增強劑的組合形態、基體聚合物的分子結構及聚集體結構以及基體與增強劑的界面對複合材料強度的影響外，還介紹了一些理論模型和多個套用實例。

在“電子導電聚合物”一章中，除了討論電子導電聚合物的結構特點、摻雜特點，以及由孤子與極化子等作為載流子的聚合物導電機理外，還結合文獻和我們的研究工作討論了導電聚合物在固體電容器、超級電容器、發光二極體及光伏電池中的套用和特點，並配以適當的插圖來作形象的說明。

聚合物性能與結構

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