高等學校教材：高分子物理（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉鳳岐，湯心頤 著

圖書標籤:

• 高分子物理
• 高分子材料
• 物理學
• 教材
• 高等教育
• 大學教材
• 聚閤物
• 材料科學
• 物理化學
• 第二版

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040158465

版次：2

商品編碼：10633238

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2004-12-01

用紙：膠版紙

頁數：389

字數：610000

正文語種：中文

內容簡介

《高分子物理（第2版）》是高分子物理的基礎性讀物。全書共10章，從基本概念和基礎理論齣發著重介紹瞭高分子的結構特點和與之密切相關的物理化學性能、力學性能及電學與光學性能。從分子運動與相互作用的觀點討論結構與性能的內在聯係，適當介紹高分子物理研究方法的原理及應用，並引入一些新知識、新結論實例。
《高分子物理（第2版）》可作為高等學校高分子科學和材料科學專業本科生教材，也可供相關專業的本科生、研究生、科研人員和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第一章 緒論
第一節 高分子科學的建立與發展
第二節 高分子物理的幾個基本問題
1.2.1 高分子物理的研究內容
1.2.2 高分子結構的特點
1.2.3 高分子性能的特點
習題
參考文獻

第二章 高分子鏈結構
第一節 高分子的近程結構
2.1.1 高分子鏈的化學組成
2.1.2 側基與端基
2.1.3 支化與交聯
2.1.4 鍵接結構
2.1.5 高分子鏈的構型
2.1.6 共聚物的序列結構
第二節 分子量的統計分析
2.2.1 平均分子量的定義
2.2.2 分布寬度
2.2.3 分子量分?的錶示方法
第三節 鏈末端距和迴轉半徑
2.3.1 高分子鏈構象的概念
2.3.2 均方末端距的幾何計算
2.3.3 迴轉半徑
2.3.4 構象能
第四節 末端分布
2.4.1 等效自由連接鏈
2.4.2 末端分布函數
2.4.3 平均值
2.4.4 鏈伸展對末端分布的影響
第五節 高分子鏈柔性
2.5.1 靜態柔性與動態柔性
2.5.2 影響鏈柔性的結構因素
2.5.3 鏈柔性的評價
習題
參考文獻

第三章 高分子溶液
第一節 高分子的溶解
3.1.1 高分子溶解過程
3.1.2 溶劑的選擇
3.t.3 溶解過程的熱力學分析
第二節 高分子溶液的熱力學另論
3.2.1 Flory-Huggins理論
3.2.2 Flory-Krigbaum理論
第三節 相平衡
3.3.1 滲透壓
3.3.2 交聯高分子的溶脹
3.3.3 相分離
第四節 稀溶液中的摩擦與散射性質
3.4.1 摩擦係數
3.4.2 擴散與沉降
3.4.3 增比黏度與特性黏數
3.4.4 流動分級——GPC原理
3.4.5 光散射
第五節 亞濃溶液、濃溶液
3.5.1 亞濃溶液
3.5.2 濃溶液
習題
參考文獻

第四章 高分子聚集態（一）
第一節 聚閤物的分子間作用力
第二節 高分子的晶態結構
4.2.1 晶胞組成與鏈構象
4.2.2 高分子結晶形態
4.2.3 晶態結構模型
4.2.4 結晶完善性
4.2.5 結構因素對結晶能力的影響
第三節 聚閤物的結晶速度
4.3.1 結晶過程的跟蹤
4.3.2 Avrami方程
4.3.3 溫度對結晶速度的影響
4.3.4 影響結晶速度的其他因素
第四節 聚閤物結晶的熔融
4.4.1 結晶熔融過程
4.4.2 結晶條件對Tm的影響
4.4.3 稀釋效應
4.4.4 熔點與鏈化學組成的關係
習題
參考文獻

第五章 高分子聚集態（二）
第一節 聚閤物非晶態結構
5.1.1 無規綫團模型
5.1.2 局部有序模型
5.1.3 問題討論
第二節 取嚮態結構
5.2.1 取嚮現象
5.2.2 取嚮函數
5.2.3 取嚮態結構的錶徵
5.2.4 取嚮過程及其應用
第三節 高分子液晶態
5.3.1 液晶分子的結構與聚集狀態
5.3.2 結構對液晶行為的影響
5.3.3 液晶高分子的錶徵
第四節 多組分多相高分子體係
5.4.1 高分子共混體係
5.4.2 高分子的相容性
5.4.3 共混物的相態結構
5.4.4 相態結構的影響因素
習題.
參考文獻

第六章 聚閤物的分子運動與轉變
第一節 分子運動的特點與材料的力學狀態
6.1.1 分子運動的特點
6.1.2 聚閤物的力學狀態
第二節 玻璃態與晶態的分子運動
第三節 玻璃化轉變
6.3.1 玻璃化轉變現象
6.3.2 玻璃化轉變理論
第四節 轉變溫度的影響因素
6.4.1 鏈化學結構與Tg的關係
6.4.2 共聚與增塑對Tg的影響
6.4.3 其他因素對Tg的影響
6.4.4 Tf的影響因素
第五節 高分子的流動性質
6.5.1 流動麯綫與熔體黏度
6.5.2 加工條件對切黏度的影響
6.5.3 結構因素對切黏度的影響
6.5.4 熔體彈性效應
6.5.5 拉伸黏度
習題
參考文獻

第七章 橡膠彈性
第一節 橡膠彈性的熱力學分析
7.1.1 熱力學函數
7.1.2 熱彈現象
第二節 橡膠彈性統計理論
7.2.1 長鏈分子的彈性
7.2.2 分子網絡的彈性
7.2.3 關於統計理論的一般校正
第三節 彈性理論的實驗評價與改進
7.3.1 實驗評價
7.3.2 內能效應
7.3.3 彈性理論的改進
第四節 唯象理論
7.4.1.Mooney-Rivlin理論
7.4.2 Ogden公式與Valanis假設
第五節 橡膠彈性的影響因素
7.5.1 交聯與纏結效應
7.5.2 溶脹效應
……
第八章 聚閤物的黏彈性
第九章 聚閤物的機械強度
第十章 聚閤物的其他性質
附錄A 若乾數據錶
附錄B 數學關係式
附錄C 高分子物理常用研究方法

精彩書摘

第二節 高分子物理的幾個基本問題1.2.1高分子物理的研究內容
高分子科學是研究高分子化閤物的閤成、結構、性能、加工與應用的一門學科。它既是一門基礎科學，同時又是一門應用科學。從一種閤成材料的形成與應用的過程來看：首先，要選擇閤適的單體和適當的聚閤手段使之聚閤成高分子化閤物，或者把已有的天然的或閤成的高分子進行適當的化學修飾，為此要進行有關聚閤反應機理、聚閤方法、高分子的化學反應、反應動力學以及熱力學等問題的研究，這是“高分子化學”的研究領域。為瞭某項具體應用，總是要把閤成齣來的高分子原料以適當手段加工成材料，從而形成瞭“高分子加工”的研究領域。那麼，閤成-加工-應用這一過程的選擇依據是什麼呢？在高分子的閤成過程中，單體的選擇無疑決定瞭其形成聚閤物的元素組成，聚閤方法與工藝的選擇決定瞭組成分子鏈的原子間的相對位置關係以及鏈的大小與幾何形狀，將高分子化閤物加工成型的過程則是確定聚閤物鏈段間乃至分子間的聚集形態的過程。因此說，聚閤物的閤成與加工規定瞭它的鏈結構和聚集態結構，而材料的最終性能則是高分子的各種結構效應的綜閤錶現，同時也是采用什麼手段針對某種聚閤物進行加工和利用的依據。達到高分子材料設計的途徑在於探明閤成-結構-性能之間的關係。作為其中的一個環節，高分子物理是研究高分子的結構與性能及其關聯的一門學科，包括高分子物構、高分子物化和高分子物性等領域。決定結構與性能關係的內在因素在於高分子的分子運動與相互作用，探索各種環境下高分子各運動單元的運動規律，以分子運動的觀點討論各領域裏的實際問題乃是高分子物理學的精髓。
1.2.2高分子結構的特點
高分子的特性行為的根本原因在於高分子物質的特殊結構。同小分子物質相比，高分子結構的以下特點特彆值得注意：
（1）高分子量。高分子是由很大數目的結構單元組成的，通常達103～105，這些結構單元每一個都相當於一個小分子，因此，高分子的分子量要比小分子高齣好幾個數量級。
（2）綫鏈狀結構。高分子可看成是數目龐大的小分子以共價鍵相連接而形成的。如果把小分子抽象為一個“點”，那麼絕大多數高分子則抽象為由韆百萬個“點”連接而成的“綫”或“鏈”。除真正的綫狀鏈外，還可能形成支化鏈、網絡鏈等。而較大尺寸的高分子的分子運動行為就可通過，“鏈”的運動來描述。
（3）分子量和分子尺寸的多分散性。除有限的幾種天然高分子外，高分子的分子量都是不均一的。不僅如此，一般高分子主鏈的單鍵都可發生內鏇轉，由此引起高分子結構單元在空間可有無數種排布方式（構象）。因此，即使分子量相同的高分子鏈，其構象不同分子尺寸也就不同。這可以理解為同一分子在不同的時刻可能具有不同的尺寸，也可理解為分子量相同的不同分子之間在同一時刻可具有不同的尺寸。上述性質決定瞭所謂高分子的分子量和分子尺寸隻能是某種意義上的統計平均值。

高分子物理（第2版） 一、本書定位與特色 《高分子物理（第2版）》作為一本麵嚮高等學校教學的教材，旨在係統、深入地闡述高分子材料領域的核心概念、基本理論、實驗方法以及前沿進展。本教材在繼承第一版優秀內容的基礎上，根據當前高分子科學與工程學科的發展趨勢和人纔培養需求，進行瞭全麵修訂與更新，力求在理論深度、知識廣度、案例分析以及教學設計的科學性上達到新的高度。 本書最大的特色在於其體係化與前沿性的有機結閤。它並非簡單羅列零散的知識點，而是從宏觀到微觀，由現象到本質，構建起一套嚴謹而清晰的邏輯框架。從高分子鏈的基本結構與形變，到高分子材料的宏觀力學與熱學性質，再到高分子溶液、凝膠、液晶以及復閤材料等復雜體係的行為，本書層層遞進，幫助讀者建立起完整的高分子物理知識體係。同時，本書緊密跟蹤高分子科學的最新研究進展，例如在功能高分子、智能高分子、納米高分子材料等領域，均融入瞭最新的研究成果和發展方嚮，為讀者提供瞭前瞻性的視野。 在內容深度方麵，本書力求在概念的引入、理論的推導以及模型的建立上做到嚴謹與易懂並重。對於關鍵的高分子物理理論，如統計鏈模型、自由體積理論、玻璃化轉變理論、蠕變與應力鬆弛理論等，本書不僅給齣瞭其數學錶達式和物理意義，還會追溯其發展曆程和實驗基礎，讓讀者在理解理論的同時，更能體會其科學內涵。此外，本書在介紹經典理論的同時，也充分考慮瞭現代高分子物理研究中常用的計算模擬方法和統計力學工具，為進一步深入學習和研究打下基礎。 案例分析與實驗聯係是本書的另一大亮點。高分子物理的研究離不開實驗的支撐，因此本書在介紹理論的同時，會穿戴介紹相應的經典和現代實驗技術，如X射綫衍射、中子散射、動態力學分析、差示掃描量熱法、核磁共振譜等，並解釋這些技術如何揭示高分子材料的結構與性質。此外，本書還穿插瞭大量的典型應用案例，例如高分子彈性體在輪胎和醫用材料中的應用、高分子薄膜在包裝和電子器件中的作用、高分子凝膠在生物醫藥和智能驅動器中的潛力等，這些案例能夠幫助讀者將抽象的理論知識與實際生産生活聯係起來，激發學習興趣，並理解高分子物理學在解決實際工程問題中的重要作用。 教學設計方麵，本書在每章末尾都精心設計瞭習題，涵蓋瞭概念辨析、理論計算、案例分析等多種題型，旨在鞏固和檢驗學生的學習效果。部分習題還具有一定的挑戰性，可以引導學生進行更深入的思考和探索。此外，本書還提供瞭參考答案和解析，方便學生自學和教師批改。在排版和圖示方麵，本書也力求清晰、美觀，大量的插圖、圖錶和示意圖能夠直觀地展示高分子鏈的形態、材料的微觀結構以及物理過程，大大提高閱讀效率和理解深度。 二、主要內容概述 本書共分為若乾章節，係統地涵蓋瞭高分子物理的核心內容： 第一部分：高分子鏈的結構與運動 緒論： 介紹高分子的基本概念、分類、研究對象及在國民經濟中的重要地位，闡述高分子物理學的研究內容、研究方法和發展趨勢。 高分子鏈的結構： 詳細介紹單體、重復單元、鏈段、分子量及其分布，以及高分子鏈的構象，包括鏈的柔性、自由鏇轉模型、高斯鏈模型、真實鏈模型等。解釋構象熵對高分子性質的影響。 高分子鏈的運動： 深入探討高分子鏈的動力學行為，包括鏈段的運動（如玻璃化轉變）、整鏈的運動、以及不同溫度和應力下的運動模式。介紹自由體積理論、弗洛裏-福剋斯理論等。 第二部分：高分子溶液與混閤物 高分子溶液的熱力學： 闡述高分子溶液的溶解過程，介紹Flory-Huggins溶液理論，解釋熱力學參數（如χ參數）的物理意義，並討論溶解度參數、相分離現象（臨界溶解溫度、上臨界溶解溫度、下臨界溶解溫度）。 高分子溶液的黏度和擴散： 探討高分子鏈在高分子溶液中的流變行為，介紹布朗運動和擴散現象，以及高分子在溶液中的運動規律。介紹標記聚閤物的閤成與錶徵。 高分子混閤物的熱力學與相行為： 分析高分子混閤物的相容性，討論不同高分子混閤物的相分離行為，介紹相圖的繪製與解讀，以及控製混閤物相行為的方法。 第三部分：高分子的宏觀物理性質 高分子材料的力學性質： 詳細介紹高分子材料的應力-應變關係，包括彈性、塑性、脆性行為，以及黏彈性理論。重點講解蠕變、應力鬆弛、動態力學性能等，並介紹影響力學性能的因素，如分子量、交聯度、結晶度等。 高分子材料的熱學性質： 探討高分子材料的熱轉變行為，特彆是玻璃化轉變（Tg）和熔點（Tm），介紹影響Tg和Tm的因素。講解熱膨脹、比熱容、熱導率等熱學參數。 高分子材料的光學性質： 介紹高分子材料的光學活性，如透明性、摺射率、雙摺射等，並討論其在光學器件中的應用。 第四部分：高分子材料的微觀結構與相態 高分子結晶： 解釋高分子結晶的過程、成核與生長機製，介紹聚閤物的晶體結構（如摺疊鏈晶體、鏈堆積晶體），以及結晶度對材料性能的影響。 高分子凝膠： 闡述高分子凝膠的形成機理、結構特點和性質，討論溶脹、收縮等現象，以及凝膠在智能材料、生物醫藥中的應用。 高分子液晶： 介紹液晶高分子的概念、分類（嚮列型、層列型、盤狀型等），以及液晶相的形成和宏觀取嚮行為，討論其在顯示器、光學膜等領域的應用。 高分子復閤材料： 講解高分子基復閤材料的組成、結構與性能關係，介紹填料（如縴維、納米顆粒）對基體性能的影響，以及復閤材料的設計原則。 第五部分：功能高分子與前沿進展 功能高分子： 介紹導電高分子、光敏高分子、生物相容性高分子、響應性高分子等具有特殊功能的聚閤物材料。 高分子模擬與計算： 簡要介紹高分子鏈的計算機模擬方法，如濛特卡洛模擬、分子動力學模擬，以及其在預測高分子性質和設計新材料中的作用。 高分子科學與工程的前沿領域： 展望高分子科學與工程的未來發展方嚮，如自修復材料、3D打印材料、生物醫用高分子、能源高分子等。 三、教學目標與適用對象 本書的教學目標是使學生： 1. 掌握高分子物理的基本概念、理論和方法： 能夠理解高分子鏈的結構與運動規律，掌握高分子溶液、混閤物、宏觀材料性質以及微觀相態的描述和分析方法。 2. 建立係統的高分子物理知識體係： 能夠將零散的知識點融會貫通，形成對高分子世界宏觀與微觀、結構與性質相互關係的深刻認識。 3. 培養分析問題和解決問題的能力： 能夠運用高分子物理的理論和方法，分析和解決與高分子材料相關的實際工程問題。 4. 瞭解高分子科學與工程的前沿動態： 能夠對當前高分子材料領域的研究熱點和未來發展方嚮有初步的瞭解，為進一步深入學習和研究打下基礎。 本書適用於高等院校化學、化工、材料科學與工程、高分子科學與工程等相關專業本科生和研究生學習高分子物理課程。同時，對於從事高分子材料研發、生産和應用的科研人員和工程技術人員，本書也將是一本重要的參考書籍。 四、總結 《高分子物理（第2版）》是一本集係統性、理論深度、前沿性、應用性於一體的高分子物理教材。通過深入淺齣的講解、豐富的案例分析以及嚴謹的教學設計，本書將帶領讀者進入奇妙的高分子世界，理解高分子材料的奧秘，為未來在高分子科學與工程領域的發展奠定堅實的基礎。本書的齣版，將為培養新一代高分子科學與工程人纔提供有力支持。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一名初學者來說，《高分子物理（第2版）》這本書的閱讀體驗可以用“引人入勝”來形容。我原本以為高分子物理會是枯燥乏味的理論堆砌，但事實證明我的想法是錯誤的。教材的開篇就通過生動有趣的例子，勾勒齣高分子世界的多樣性和重要性，瞬間就激發瞭我學習的興趣。在學習過程中，我最喜歡的是那些闡述高分子鏈聚集態結構的章節。無論是晶體、液晶還是無定形態，教材都用精美的插圖和通俗易懂的語言，將這些復雜的微觀結構展現得淋灕盡緻。尤其是對高分子結晶過程的描述，讓我對分子間的相互作用以及能量驅動有瞭更直觀的認識。書中的一些習題設計也非常巧妙，既能鞏固所學知識，又能啓發我的思考。盡管有些題目需要花費一些時間去琢磨，但解決問題後的成就感是巨大的。這本書讓我明白，學習高分子物理不僅僅是記憶公式和概念，更重要的是理解其背後的物理圖像和邏輯聯係。

評分☆☆☆☆☆

我一直對材料科學有著濃厚的興趣，而高分子材料無疑是其中一個非常吸引人的領域。《高分子物理（第2版）》這本書，是我係統學習高分子材料科學的起點，也是我至今為止閱讀過最令人印象深刻的一本教材。我非常贊賞編者們在組織材料上的匠心獨運，將高分子物理這樣一門復雜的學科，梳理得井井有條，層次分明。從最基本的單體結構和聚閤反應，到宏觀的熱力學性質和力學性能，每一步的講解都力求嚴謹而全麵。我尤其喜歡書中關於高分子網絡的討論，從交聯點的密度到網絡的形變機製，都進行瞭細緻的分析，這對於理解橡膠等彈性材料的性能至關重要。而且，書中還適當地引入瞭一些數學模型和模擬方法，這讓我看到瞭理論研究在高分子物理中的重要性。這本書不僅拓寬瞭我的知識麵，更重要的是，它培養瞭我用物理學的視角去理解高分子材料的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

這次重溫《高分子物理（第2版）》，我有瞭全新的感悟。作為一名研究生，我在接觸更深入的高分子科學研究時，越發覺得這本教材奠定的基礎是多麼重要。書中關於高分子鏈拓撲結構和高分子溶液理論的章節，雖然在本科階段接觸過，但現在再看，能夠更深刻地理解其在理解高分子材料相行為和溶解行為中的關鍵作用。尤其對“捲麯”和“膨脹”等概念的深入剖析，讓我對聚閤物在溶劑中的行為有瞭更細緻的認識。教材對於聚閤物的相變動力學的探討，也為我後續研究中的動力學分析提供瞭重要的理論框架。我特彆欣賞的是，書中在介紹相關理論的同時，會適時地提及一些實驗方法，比如光散射、核磁共振等，這讓我能夠將理論知識與實驗手段聯係起來，為未來的科研工作打下基礎。這本書不僅僅是一本教材，更像是打開瞭通往高分子科學更深層次研究的一扇門。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經畢業多年的高分子工程師，在工作中偶爾會遇到需要迴顧一些基礎知識的時刻，而這本《高分子物理（第2版）》便是我案頭的常備參考書。相較於我當年初次接觸時，現在閱讀這本書，更能體會到其中蘊含的深刻思想和前沿性。書中的一些關於高分子動力學和流變學的章節，在當時可能隻是略知皮毛，但現在結閤實際工作中的經驗，能夠更深刻地理解其理論指導意義。例如，書中對高分子黏彈性行為的描述，從微觀鏈段運動到宏觀應力-應變關係，都給齣瞭非常全麵的分析。這對我理解和優化聚閤物加工過程中的流變行為，提供瞭寶貴的理論依據。另外，我尤其欣賞教材在討論不同高分子材料（如橡膠、塑料、縴維）時，是如何將高分子物理的基本原理應用到實際材料性能分析上的。這種理論與實踐的緊密結閤，正是我們工程師最需要的。雖然齣版至今已有一段時間，但其中關於高分子物理基本框架的構建，以及對核心概念的闡釋，依然沒有過時，足以證明其經典的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本《高分子物理（第2版）》教材，作為我本科階段學習高分子科學的啓濛之作，給我留下瞭極其深刻的印象。初次翻閱時，就被其嚴謹的邏輯結構和清晰的闡述方式所吸引。編者們顯然在教學的藝術上有著深厚的功底，能夠將原本晦澀難懂的高分子物理概念，通過循序漸進的講解，一點點滲透到讀者的認知中。我特彆喜歡書中關於高分子鏈構象的討論，從理想鏈到真實鏈，每一步的推導都非常詳盡，並且配以直觀的圖示，讓我能夠清晰地理解熵、自由能等熱力學概念在高分子體係中的具體體現。此外，書中對高分子材料宏觀性質（如玻璃化轉變、熔點等）與微觀結構和分子運動關係的解釋，也給我打開瞭新的視野，讓我意識到高分子世界的神奇之處在於其結構與性能的內在統一性。雖然學習過程中遇到過一些挑戰，但每當我反復閱讀相關的章節，或者查閱教材提供的參考文獻，總能豁然開朗，感受到知識的力量。這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位循循善誘的老師，引導我一步步走進高分子物理的殿堂。