纳米复合纤维材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱美芳 著

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• 纺织材料
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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030400703

商品编码：1214155696

出版时间：2014-03-01

作  者:朱美芳 著作 白春礼 主编 定  价:128 出 版 社:科学出版社 出版日期:2014年03月01日 页  数:419 装  帧:精装 ISBN:9787030400703 ●《纳米科学与技术》丛书序
●前言
●第1章 绪论
●1.1 纳米复合纤维材料的基本概念
●1.1.1 纳米科学与技术
●1.1.2 纳米材料与纳米复合材料
●1.1.3 纤维材料
●1.1.4 纳米复合纤维材料
●1.2 纳米复合纤维材料的研究进展
●1.2.1 物理机械性能提高的纳米复合纤维
●1.2.2 功能性纳米复合纤维材料
●1.2.3 国内外纳米复合功能纤维产业现状
●1.3 纳米复合纤维材料的发展趋势
●1.3.1 **化纤工业的发展趋势
●1.3.2 纳米复合纤维材料发展前景
●参考文献
●第2章 成纤用纳米材料的制备与改性
●2.1 成纤用纳米材料的种类
●2.2 成纤用纳米材料的制备
●2.2.1 物理法
●部分目录

内容简介

纳米复合纤维材料是纳米科技应用于纺织化纤领域的一个成功范例。其特有的性质与功能使之成为科学研究和产业开发的热点。本书在总结近年来靠前外研究与应用成果的基础上，介绍了纳米复合纤维材料的基本概念、研究进展和发展趋势，用于纳米复合纤维的功能纳米材料的制备与改性，纳米复合纤维材料的加工方法#基本结构与性能，并按通用纤维#高性能纤维、生物质纤维及静电纺纤维的纳米复合，以及纤维和织物表面的纳米功能化，分别介绍了不同类型的纳米复合纤维材料的研究进展，同时介绍了纳米复合纤维材料的相关应用领域。 朱美芳 著作 白春礼 主编 朱美芳，博士生导师，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者。现任东华大学材料科学与工程学院院长，纤维材料改性国家重点实验室副主任，教育部高分子材料与工程专业教指委副主任委员，工程专业学位研究生教指委委员，中国材料研究学会常务理事，中国纺织工程学会第七届化纤专业委员会副主任委员，《高分子学报》、《纺织学报>、Progress in Natural Science:Materials International等期刊编委。曾任“十五”国家863新材料领域“纳米材料”重点专项总体组专家。长期从事聚合物纤维材料、纳米复合材料、有机／无机杂化材料等

《金属材料的微观结构与性能》 本书深入探讨了金属材料的微观结构与其宏观性能之间的深刻联系。从晶体学基础出发，详细阐述了金属的晶格结构、晶界、位错、孪晶等微观特征，并分析了这些结构要素如何影响材料的强度、韧性、塑性、疲劳寿命以及耐腐蚀性等关键性能。 第一部分：金属晶体结构与缺陷 金属晶体结构: 涵盖了面心立方 (FCC)、体心立方 (BCC) 和密排六方 (HCP) 等常见金属晶体结构的特点、原子堆积方式及其对材料性能的初步影响。 晶体缺陷: 详细讲解了点缺陷（空位、填隙原子、取代原子）、线缺陷（位错：刃位错、螺位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的形成机制、类型及其在材料变形和强化中的作用。特别强调了位错运动在塑性变形中的核心地位。 第二部分：金属材料的相变与显微组织 相图解读: 介绍了二元和三元相图的绘制原理和解读方法，分析了固溶体、化合物、共晶、共析等相平衡关系，以及温度和成分变化对相组成的影响。 固态相变: 深入研究了奥氏体化、贝氏体转变、马氏体转变、珠光体转变等关键固态相变过程，重点分析了不同相变路径下形成的显微组织（如魏氏体、索氏体、细珠光体、马氏体板条、马氏体片等）及其对材料性能的决定性影响。 显微组织控制: 阐述了通过热处理（退火、正火、淬火、回火）、形变热处理等工艺手段，精确控制显微组织的形成与演变，从而获得期望的材料性能。 第三部分：显微组织与宏观性能的关系 强化机制: 详细剖析了多种强化机制，包括固溶强化、晶界强化（细化晶粒）、位错强化（加工硬化）、沉淀强化（析出强化）以及第二相强化，并结合微观结构特征定量或半定量地解释了这些机制如何提高材料的屈服强度和抗拉强度。 韧性与脆性: 探讨了影响金属材料韧性的微观因素，如晶粒尺寸、第二相的形态和分布、晶界状态以及相变产物。解释了脆性断裂（如沿晶断裂、穿晶断裂）的微观机制，并提出改善韧性的途径。 疲劳与断裂: 从微观角度分析了疲劳裂纹的萌生、扩展过程，以及断裂韧性的含义。讲解了微观结构特征（如夹杂物、孔洞、晶界偏聚）对疲劳寿命和断裂行为的影响。 蠕变: 阐述了高温下金属材料的蠕变机制，包括位错蠕变、扩散蠕变等，并分析了晶界滑移、析出强化在抗蠕变性能中的作用。 第四部分：金属材料的显微分析技术 显微镜技术: 介绍了光学显微镜 (OM)、扫描电子显微镜 (SEM) 和透射电子显微镜 (TEM) 的成像原理、分辨率及其在观察金属微观结构中的应用。 物相分析技术: 讲解了X射线衍射 (XRD) 分析晶体结构、晶格参数和相组成的方法。 成分分析技术: 介绍了能谱仪 (EDS) 和波谱仪 (WDS) 在SEM/TEM中的应用，用于元素成分的定性与定量分析。 第五部分：常见金属材料的显微组织与性能举例 钢铁材料: 分析了不同热处理状态下碳钢、合金钢的显微组织（如马氏体、贝氏体、珠光体、贝氏体等）及其对力学性能的影响，介绍了不锈钢、工具钢等特殊钢的显微组织特点。 铝合金: 探讨了固溶处理、时效处理对铝合金显微组织（如GP区、β'相、θ'相等）的影响，及其对强度和塑性的调控。 钛合金: 分析了α相、β相及其转变产物在钛合金中的分布和形态，以及其对高温强度、疲劳性能的影响。 本书旨在为材料科学、冶金工程、机械工程等领域的学生、研究人员和工程师提供一个系统、深入的金属材料微观结构与性能关系的知识框架。通过对微观世界的探索，理解材料的“内在语言”，从而更好地设计、制造和应用金属材料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排极其巧妙，使得我对纳米复合纤维材料的理解循序渐进，仿佛经历了一次由浅入深的认知升级。我之前从未接触过这个领域，对“纳米”和“纤维”的组合概念感到十分陌生。然而，作者并没有上来就抛出复杂的理论，而是从最基础的纤维材料分类和纳米材料的微观特性入手，如同为我搭建了一个稳固的地基。每一章的内容都像一个精心设计的拼图块，前一章的知识为理解后一章的内容提供了必要的铺垫。例如，在讲解了各种纳米材料的微观结构和性质之后，作者才开始详细阐述它们如何与不同的纤维基体相结合，形成复合材料。这种“由点到面”、“由微观到宏观”的逻辑顺序，使得我能够轻松地理解不同成分之间的相互作用以及最终材料宏观性能的产生机制。而且，书中还巧妙地穿插了大量的案例研究和实际应用，让我能够将抽象的理论知识与具体的应用场景联系起来，加深了对材料价值的认识。例如，在讨论了增强纤维的力学性能后，书中就立即列举了其在航空航天领域的应用，让我直观地感受到这些材料的强大之处。这种理论与实践相结合的叙述方式，不仅提升了阅读的趣味性，也大大增强了知识的记忆和理解。即使是对于一些复杂的概念，作者也通过生动的比喻和形象的图示，将其解释得通俗易懂，让我能够克服技术壁垒，深入探索。

评分☆☆☆☆☆

本书在纳米复合纤维材料的制备工艺和成型技术方面，可谓是“干货满满”，让我切实感受到了理论与实践的距离被大大拉近。在我看来，理解了材料的“成分”和“性能”，下一步最关心的自然是如何“制造”它们。这本书恰恰满足了我的这一需求，它并没有仅仅停留在原理层面，而是深入探讨了各种将纳米材料引入纤维基体，并最终形成复合纤维的实际工艺。从最基础的“干法”和“湿法”混合，到更具挑战性的“原位聚合”、“表面接枝”等化学合成方法，书中都给出了详细的工艺流程、关键参数控制以及潜在的挑战。我尤其对书中关于纳米粒子分散均匀性的讨论印象深刻，作者详细阐述了超声处理、球磨、分散剂的选择等多种手段，并分析了不同方法的优缺点及其对最终产品性能的影响。这让我认识到，即使拥有再好的纳米材料，如果不能有效地将其分散到基体中，其增强作用也会大打折扣。此外，书中还详细介绍了各种纤维成型技术，如静电纺丝、熔融纺丝、溶液纺丝等，并重点分析了这些技术在制备纳米复合纤维时的特殊考量。例如，在静电纺丝过程中，如何调控溶液的粘度和表面张力，以及电场强度对纳米纤维直径和形貌的影响，这些都是非常宝贵的实践经验。我了解到，不同的制备工艺不仅会影响纳米材料的分布均匀性，还会对纤维的孔隙结构、比表面积甚至最终产品的产量和成本产生至关重要的影响。书中还包含了一些近年来新兴的制备技术，如3D打印纳米复合纤维，这让我看到了该领域未来的发展趋势。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于“纳米复合纤维材料的标准化与测试方法”的阐述，让我看到了这项前沿技术走向成熟和规范化的关键路径。在我沉浸于纳米复合纤维材料的奇妙世界后，我开始思考：如何对这些复杂的材料进行统一的评价和衡量？如何保证不同厂家生产的同类产品质量的稳定性和可比性？这本书在这一方面给了我非常清晰的指引。作者详细介绍了当前国际上在纳米复合纤维材料领域相关的标准化进展，包括材料分类、性能测试方法、安全评估标准等。他详细阐述了各种主要的测试方法，例如，如何准确测量纳米填料在纤维中的含量和分布，如何评价复合材料的微观结构和界面性能，以及如何进行力学、热学、电学等宏观性能的测试。书中特别强调了标准化的重要性，指出只有建立统一的测试标准和评价体系，才能有效地促进纳米复合纤维材料的研发、生产和应用，并保障产品的质量和用户的安全。我了解到，这涉及到很多复杂的细节，例如，如何准确采集和处理纳米材料的样品，如何避免测试过程中的人为误差，以及如何进行可靠的数据分析和结果解读。作者还分享了一些关于如何制定新的测试方法和标准的研究进展，这让我看到了该领域不断向前发展的活力。这本书让我意识到，技术创新固然重要，但标准化和规范化更是将创新成果转化为实际生产力的关键。

评分☆☆☆☆☆

本书在“纳米复合纤维材料的经济性分析与产业化前景”方面，给予了我一个非常全面和现实的视角。在我被纳米复合纤维材料的种种神奇性能所吸引后，我自然会思考：这项技术是否真的能够落地，是否能够被广泛应用，以及它的成本效益如何？这本书恰恰满足了我对这些现实问题的疑问。作者并没有回避成本问题，而是非常坦诚地分析了当前纳米复合纤维材料的生产成本构成，包括原材料成本、制备工艺成本、设备投资以及研发投入等。他详细比较了不同制备工艺在成本效益方面的优劣，并预测了随着技术的不断成熟和规模化生产的实现，其生产成本有望逐步降低。书中还对不同应用领域对成本的敏感度进行了分析，例如，高性能航空航天领域对成本的容忍度较高，而大规模消费品领域则对成本更为敏感。更让我惊喜的是，作者还深入探讨了纳米复合纤维材料的产业化前景，分析了当前市场需求、潜在的竞争对手以及国家政策导向等因素。他预测了未来几年内，该领域将迎来快速发展的机遇，特别是在新能源、电子信息、生物医药等战略性新兴产业中，纳米复合纤维材料将扮演越来越重要的角色。书中还提到了一些成功实现产业化的案例，这为我提供了宝贵的参考和借鉴。总而言之，本书不仅是一本技术指南，更是一份关于纳米复合纤维材料产业化战略的深度分析，让我对这项技术的未来发展充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

读完关于纳米复合纤维材料的“应用场景”这部分，我感觉自己仿佛置身于一个充满无限可能的未来世界。这本书没有停留在理论和技术层面，而是将我们所学的知识巧妙地与现实世界的各种需求相结合，让我看到了纳米复合纤维材料的巨大潜力和实际价值。从高性能的结构材料到功能性纺织品，再到生物医学领域，几乎涵盖了所有我想象得到和想不到的应用。在航空航天领域，书中详细介绍了如何利用纳米复合纤维来制造更轻、更强、更耐高温的飞机结构件和发动机部件，这直接关系到飞行安全和燃油效率。在汽车工业，我了解到这些材料如何被用于制造轻质高强的车身，从而降低油耗，减少排放。让我尤为关注的是在新能源领域的应用，比如在锂离子电池中作为电极材料或隔膜，以提高能量密度和安全性；在太阳能电池中，纳米复合纤维可以作为高效的光吸收层或电荷传输层，从而提高光电转换效率。书中还花了大量篇幅探讨了在生物医学领域的应用，如用于药物缓释的纳米纤维支架，可以精确控制药物释放速率，提高治疗效果；用于组织工程的生物相容性纳米复合纤维，可以模拟天然细胞外基质，促进细胞生长和组织再生，甚至用于制造可植入的医疗器械，如人工血管和骨骼修复材料。这些应用不仅让我看到了科学研究的深远意义，也让我对人类的生活质量提升充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书在材料性能表征和改性策略方面，简直是给我打开了一扇新的大门。在深入理解了纳米复合纤维的组成后，我迫切想知道它们到底表现出怎样的“超能力”。作者在这方面毫不吝啬，从力学性能、热学性能、电学性能到光学性能，几乎全方位地对纳米复合纤维材料进行了详尽的分析。对于力学性能，书中不仅介绍了拉伸强度、杨氏模量等基本参数，还深入探讨了纳米填料如何通过桥联作用、应力传递机制来增强基体材料的韧性和强度，甚至对疲劳寿命和断裂韧性的提升也给出了精彩的解读。我印象最深刻的是关于界面相的讨论，作者用精妙的比喻和清晰的图示，解释了界面相的强度和相容性如何直接影响到复合材料整体的力学表现，这让我豁然开朗。在热学性能方面，书中对热导率、热膨胀系数的调控机制进行了深入研究，特别是如何利用高导热性的纳米填料来改善材料的散热性能，对于电子设备和新能源领域的需求，提供了极具价值的参考。电学性能的章节更是让我惊叹，书中详细介绍了导电聚合物、金属纳米粒子等在复合纤维中的应用，以及如何通过调控纳米填料的含量和分布来制备具有优异导电性或绝缘性的材料，这对于传感器、电磁屏蔽材料等领域具有划时代的意义。更让我惊喜的是，作者还探讨了纳米复合纤维在光学方面的潜力，例如通过引入荧光纳米粒子来制备发光纤维，或者通过特殊的纳米结构来实现结构色。最让我受益匪浅的是，书中还详细介绍了一系列先进的表征技术，如扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)等，并指导读者如何解读这些表征结果，从而全面了解材料的微观结构与宏观性能之间的关联。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，既有严谨的科学表述，又不乏启发性的思考，让我在享受知识的同时，也能感受到作者深厚的学术功底和对该领域的无限热情。作者并没有采用枯燥乏味的教科书式语言，而是用一种更加亲切、更加引人入胜的方式来阐述复杂的科学概念。他善于运用恰当的比喻和类比，将抽象的微观世界具象化，例如，将纳米粒子比作“建筑工地的砖块”，将纤维基体比作“承重梁”，形象地描绘了它们在复合材料中的作用。这种生动的表达方式，大大降低了阅读门槛，即使是初学者也能轻松地理解其中的奥秘。同时，作者在关键的科学术语和概念讲解上，又保持了极高的严谨性，每一个定义都精确无误，每一个原理的推导都逻辑清晰。在技术细节的阐述上，作者表现出了极大的耐心和细致，对于各种实验参数的设置、工艺流程的每一个步骤，都进行了详尽的描述，并对其背后的科学原理进行了深入的剖析。更让我欣赏的是，作者在书中不时流露出对未来科技发展趋势的深刻洞察和前瞻性思考，这使得这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一份引领行业发展的智慧结晶。他鼓励读者积极思考，勇于探索，这种积极的引导，让我对纳米复合纤维材料的研究充满了信心和动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在材料的“长期性能与稳定性”方面，给予了我非常重要的启示，让我看到了这项技术的成熟度和可持续性。在我深入了解了纳米复合纤维材料的各种优异性能后，一个关键的问题随之浮现：这些高性能能够持续多久？在各种复杂的使用环境中，它们是否会发生降解或性能衰退？这本书在这方面给出了详尽而负责任的解答。书中详细讨论了影响纳米复合纤维材料长期稳定性的各种因素，包括热稳定性、光稳定性、化学稳定性以及机械疲劳等。作者通过对大量实验数据的分析，揭示了不同纳米填料和基体材料在不同环境条件下的降解机制，并提出了相应的解决方案。例如，书中探讨了如何通过优化界面设计、引入阻隔层或添加抗氧化剂等方法来提高材料的耐候性和抗老化能力。对于环境影响的评估，书中也进行了深入的讨论，包括材料在使用过程中的微观颗粒释放问题，以及废弃后如何进行回收和处理，以实现可持续发展。这一点让我印象深刻，因为很多新兴材料往往容易被忽视其潜在的环境风险。作者还分享了一些关于如何预测和评估材料长期性能的先进方法，如加速老化试验和加速降解模拟等，这些方法对于指导实际应用和产品开发具有重要的指导意义。总而言之，本书不仅展示了纳米复合纤维材料的“现在”，更着眼于其“未来”，为这项技术的可持续发展奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直把我从一个门外汉瞬间变成了对纳米复合纤维材料这个领域略知一二的“内行”。刚开始拿到这本书的时候，我只是凭着“纳米”这个前沿词汇的好奇心，没想到它竟然如此详尽地剖析了这个我从未接触过的领域。书中从最基础的纤维和纳米材料的定义讲起，清晰地解释了它们的微观结构和各自的独特性质，这为后续的复合过程打下了坚实的基础。接着，作者花了大量篇幅深入浅出地讲解了各种纳米材料，比如碳纳米管、石墨烯、纳米纤维素等等，不仅列举了它们的物理化学特性，还详细描述了它们的制备方法，从实验室的小规模合成到工业化的大规模生产，几乎涵盖了所有我能想到或者想不到的方面。我特别喜欢书中对各种纳米材料形貌、尺寸、结晶度等影响因素的详细阐述，这让我理解了为何同一种材料会有如此差异化的性能表现。而且，作者并没有止步于单个纳米材料的介绍，而是花了相当大的篇幅去探讨不同纳米材料与不同基体纤维（天然纤维、合成纤维等）结合的可能性和挑战，这让我第一次意识到，原来“复合”不仅仅是简单的混合，而是一个充满科学艺术的过程，需要对界面化学、相容性、分散均匀性等诸多因素进行精密的考量和设计。书中还通过大量的图表和示意图，将原本抽象的微观世界具象化，即便是我这样没有深厚化学背景的读者，也能清晰地把握其中的原理。读完这部分，我对纳米复合纤维材料的“出身”和“构成”有了系统性的认知，为后续理解其性能和应用打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

本书在纳米复合纤维材料的“挑战与未来展望”方面，给我留下了深刻的印象，仿佛为我指明了前进的方向。在我理解了纳米复合纤维材料的方方面面之后，我最关心的自然是这个领域还存在哪些亟待解决的问题，以及未来的发展趋势是什么。这本书在这方面做得非常出色，它并没有回避现有技术的局限性，而是坦诚地指出了纳米复合纤维材料在规模化生产、成本控制、长期稳定性、环境影响以及与现有工业体系的兼容性等方面所面临的挑战。例如，如何实现纳米材料在纤维中的均匀、稳定分散，并保持其纳米特性，这仍然是一个技术难题。如何降低制备成本，使其能够大规模应用于日常消费品，也是限制其广泛推广的重要因素。书中还讨论了纳米材料潜在的生物毒性和环境风险，以及如何进行更全面的评估和应对。这些坦诚的分析让我对这个领域有了更清醒的认识。更让我兴奋的是，书中对未来的发展趋势进行了富有洞察力的预测。我了解到，未来的研究方向可能包括开发新型的纳米材料和复合策略，以获得更优异的性能；发展更高效、更环保的制备工艺，降低生产成本；拓展其在更多新兴领域的应用，如智能材料、自修复材料等。特别是对于“智能”和“自修复”概念的探讨，让我看到了纳米复合纤维材料在未来科技发展中的无限可能性。