авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

-

Контакты:

тел. (495) 579-96-45, 617-41-83

e-mail: zakaz@id-intellect.ru,

id-intellect@mail.ru

Cайт: www.id-intellect.ru

Почтовый адрес издательства:

141700, г. Долгопрудный, МО, Промышленный проезд, 14.

КАТАЛОГ - I полугодие 2012г.

АННОТАЦИИ И ПОЛНЫЕ ОГЛАВЛЕНИЯ Раздел: Материаловедение и нанотехнологии Представление Издательского Дома “Интеллект” и интернет-магазина intellect-kniga.ru Рамбиди Н.Г.

Структура полимеров - от молекул до наноансамблей Фахльман Б.

Химия новых материалов и нанотехнологии, пер с англ. Баженов С.Л., Берлин А.А., Кульков А.А. и др.

Полимерные композиционные материалы. Прочность и технологии Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р.

Полимеры и биополимеры с точки зрения физики, пер. с англ. Рамбиди Н.Г.

Структура и свойства наноразмерных образований. Реалии сегодняшней нанотехнологии Реслер И., Хардес Х., Бекер М.

Механическое поведение конструкционных материалов, пер. с нем. Миллс Н.

Конструкционные пластики - микроструктура, характеристики, применения, пер. с англ. 3-го изд. Келсалл Р., Хемли И., Джиогхеган М. (ред.) Научные основы нанотехнологий и новые приборы, пер. с англ. Эшби М., Джонс Д.

Конструкционные материалы. Полный курс, пер. с англ. 4-го изд. Марк Дж. и др.

Каучук и резина. Наука и технология, пер. с англ. 3-го изд. Струк В.А., Пинчук Л.С., Мышкин Н.К., Гольдаде В.А., Витязь П.А.

Материаловедение в машиностроении и промышленных технологиях Мерер Х.

Диффузия в твердых телах, пер. c англ. Колокольцев С.Н.

Углеродные материалы. Свойства, технологии, применения Лич Р.

Инженерные основы измерений нанометровой точности Контакты:

тел. (495) 579-96-45, 617-41- e-mail: zakaz@id-intellect.ru, id-intellect@mail.ru Cайт: www.id-intellect.ru Уважаемые читатели!

Издательский Дом «Интеллект» выпускает научно-техническую литературу по всему спектру ес тественных и технических наук и современным технологиям.

Целевая аудитория книг ИД “Интеллект” – студенты старших курсов, аспиранты, преподаватели высшей школы, специалисты – исследователи и разработчики.

Приоритетные тематические направления для этой аудитории выбраны в свете потребностей высшей школы и реалий мирового научно-технического развития. Отсутствие современных учеб ных пособий на русском языке по большому числу разделов фундаментальной и прикладной науки заставляет нас уделять этим областям особое внимание. Особенно это касается новейших направлений, возникших «на стыках» традиционных дисциплин.

В планах Издательского Дома – переводы книг ведущих западных издательств и в равной мере учебные пособия, учебно-справочные руководства и учебники-монографии авторитетных отече ственных авторов.

Приглашаю Вас принять участие в формировании дальнейших планов ИД “Интеллект” Председатель Редакционного Совета Издательского Дома “Интеллект” академик РАН В.Е.Фортов Издательский дом «Интеллект» предлагает Вашему вниманию разделы электронного Каталога с аннотациями и полными оглавлениями:

• Биомедицинские науки • Материаловедение и нанотехнологии • Нефтегазовый комплекс. Науки о Земле • Прикладная и вычислительная математика • Промышленные технологии. Машиностроение • Радиотехника и электроника. Связь • Физика • Химия и химические технологии • Экология • Энергетика и электротехника По Вашему желанию мы можем выслать на e-mail любые из вышеуказанных разделов Более подробную информацию о вышедших и готовящихся к изданию книгах Издательского Дома «Интеллект» Вы можете получить на сайте www.id-intellect.ru а также по тел. (495) 617-41- МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Рамбиди Н.Г.

Структура полимеров - от молекул до наноансамблей ISBN: 978-5-91559-016- 2009, 264 с., 70х100/16, твёрдый переплёт Молекулярная структура во многом определяет свойства вещества и пути его прак тических применений. Параметры структуры полимерных молекул, содержащих десятки и сотни тысяч различных атомов, естественным образом образуют ряд последовательных уровней, характеризующих их строение. При переходе от одного уровня к последующему уменьшается степень детализации структуры, но при этом появляется возможность опи сать строение все более сложных молекулярных фрагментов, молекул в целом и надмо лекулярных структур.

В учебном пособии рассмотрен ряд актуальных примеров, относящихся к различным областям человеческой деятельности, в том числе:

- промышленное производство природного каучука и его аналогов на основе управления ходом синтеза на молекулярном уровне;

- молекулярные принципы трансгенной биотехнологии;

- использование полимерных молекул для создания средств хранения и обработки информации;

- молекулярные средства диагностики заболеваний и направленной доставки необходимых лекарственных препаратов в нужную точку организма.

Книга предназначена для студентов, аспирантов и научных работников, а также для широкого круга читателей, интересующихся этими проблемами.

Оглавление Предисловие Введение: несколько слов о молекулярной структуре и полимерах Глава 1.

Что такое молекулярная структура?

1.1. Приближение Борна-Оппенгеймера Список литературы.

Глава 2.

Химическое строение молекулы полимера: первичная структура Список литературы Глава 3.

Структура и принципы объединения мономерных звеньев: вторичная структура полимерной цепи 3.1. Структура мономерных фрагментов полимерной молекулы 3.2. Образование химической связи между мономерными фрагментами полимерной молекулы 3.3. Стереорегулярные полимеры 3.4. Некоторые аспекты молекулярной симметрии 3.5. Эквивалентные орбитали Леннард-Джонса 3.6. Гибридизация атомных орбиталей 3.6.1. Тетраэдрическая sp3-гибридизация 3.6.2. Тригональная sp2-гибридизация 3.6.3. sp-гибридизация Список литературы Глава 4.

Пространственная конфигурация полимерной цепи: третичная структура 4.1. Гибкие полимерные структуры: гомополимеры 4.1.1. Растворы полимеров: теория Флори—Хаггинса 4.2. Взаимодействие непосредственно не связанных фрагментов в полимерной цепи: биополимеры 4.2.1. Биомолекулярные векторы, переносящие генетическую информацию: плазмиды и трансгенные техно логии 4.2.2. Практическое использование комплементарности нуклеотидов: биочипы 4.2.3. Практическое использование комплементарности нуклеотидов: ДНК-компьютинг 4.3. Молекулы сложного химического строения с уникальными структурными возможностями — белки 4.3.1. Прионы и конформационные болезни 4.4. Фрактально разветвленные полимеры: дендримеры Список литературы ИД Интеллект Раздел: Рамбиди Н.Г. Структура тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии полимеров - от молекул до наноансамблей www.id-intellect.ru Глава 5.

Супрамолекулярные комплексы полимерных молекул: четвертичная структура 5.1. Общие представления 5.2. Органические супрамолекулярные структуры 5.3. Биомолекулярные супрамолекулярные комплексы 5.3.1. Амфифильные молекулы и структуры 5.3.2. Моно- и мультислои Ленгмюра—Блоджетт 5.4. Природные молекулярные моторы 5.5. Синтетические молекулярные моторы. Вращающие молекулярные моторы 5.6. Самосборка и самоорганизация в молекулярных системах Список литературы Глава 6.

Конденсированное состояние полимеров 6.1. Гидрогели полимерных молекул 6.2. Аморфное и кристаллическое состояния полимеров 6.3. Углеродные нанотрубки 6.4. Блок-сополимеры Список литературы Глава 7.

Вместо заключения: структура полимерной молекулы и свойства вещества, образованного этими молеку лами (можно ли оценить эти свойства, исходя из химического строения полимерной молекулы) 7.1. Полиэлектролиты: ионная проводимость 7.2. Полиэлектролиты: литий-полимерные аккумуляторы 7.3. Суперконденсаторы Список литературы ИД Интеллект Раздел: Рамбиди Н.Г. Структура тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии полимеров - от молекул до наноансамблей www.id-intellect.ru МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Фахльман Б.

Химия новых материалов и нанотехнологии, пер с англ.

ISBN: 978-5-91559-029- 2011, 464 с., 70х100/16, твёрдый переплёт Изложение химического материаловедения сфокусировано на определяющей связи структуры и свойств. Особое внимание уделено химии твердого тела. Подробно представ лены характеристики металлов и сплавов, полупроводниковые и «мягкие» органические Б. ФАХЛЬМАН материалы, применения полимерных добавок. Чётко излагаются методы диагностики ХИМИЯ НОВЫХ обычных и наноструктурированных материалов.

В части нанотехнологий «переднего края» описаны использование наноразмерных МАТЕРИАЛОВ И «строительных блоков», нульмерные и одномерные наноматериалы, лабораторные тех НАНОТЕХНОЛОГИИ нологии получения углеродных нанотрубок, наночастиц меди, золота и оксида алюминия, никелевых нанопроволок.

Для всех материаловедческих специальностей, физических и химических факультетов университетов.

Оглавление Предисловие редакторов перевода Введение Глава 1.

Что такое «химия материалов»?

1.1. Исторические аспекты 1.2. Создание новых материалов 1.3. Системный подход к созданию новых материалов Примечания и ссылки Вопросы для обдумывания Список литературы Глава 2.

Химия твердого тела 2.1. Аморфные и кристаллические твердые тела 2.2. Типы связей в твердых телах 2.2.1. Ионные твердые тела 2.2.2. Металлические твердые тела 2.2.3. Молекулярные твердые тела 2.2.4. Kовалентные твердые тела 2.3. Kристаллическое состояние 2.3.1. Методы роста кристаллов 2.3.2. Элементарная ячейка 2.3.3. Kристаллическая решетка 2.3.4. Дефекты в кристаллах 2.3.5. Фазовые диаграммы 2.3.6. Симметрия кристаллов и пространственные группы симметрии 2.3.7. Физические свойства кристаллов 2.4. Аморфное состояние 2.4.1. Золь-гель метод 2.4.2. Стекла 2.4.3. Цементные материалы Примечания и ссылки Вопросы для обдумывания Список литературы Глава 3.

Металлы 3.1. Добыча руд и выплавка металлов 3.1.1. Порошковая металлургия 3.2. Структуры и свойства металлов 3.2.1. Фазовые отношения в системе железо—углерод 3.2.2. Механизмы упрочнения сталей 3.2.3. Нержавеющие стали 3.2.4. Цветные металлы и их сплавы 3.3. Антикоррозионная обработка поверхностей металлов 3.4. Магнетизм металлов и сплавов ИД Интеллект Раздел: Фахльман Б.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Химия новых материалов и нанотехнологии www.id-intellect.ru 3.5. Обратимое связывание водорода Примечания и ссылки Вопросы для обдумывания Список литературы Глава 4.

Полупроводниковые материалы 4.1. Свойства и типы полупроводников 4.2. Применения полупроводников на основе кремния 4.2.1. Производство кремниевых подложек 4.2.2. Интегральные схемы 4.3. Светоизлучающие диоды: есть жизнь и за пределами кремния!

4.4. Термоэлектрические (ТЭ) материалы Примечания и ссылки Вопросы для обдумывания Список литературы Глава 5.

«Мягкие» органические материалы 5.1. Kлассификация и номенклатура полимеров 5.1.1. Механизмы полимеризации 5.2. Применение «мягких» материалов: взаимосвязь между структурой и свойствами 5.2.1. Молекулярные магниты 5.2.2. Добавки к полимерам: пластификаторы и замедлители горения Примечания и ссылки Вопросы для обдумывания Список литературы Глава 6.

Наноматериалы 6.1. Что такое «нанотехнологии»

6.2. Наноразмерные строительные блоки и их применение 6.2.1. Нульмерные наноматериалы 6.2.2. Одномерные наноструктуры 6.3. Нанотехнология «сверху вниз»: «мягкая литография»

Примечания и ссылки Вопросы для обдумывания Список литературы Глава 7.

Диагностика материалов 7.1. Оптическая микроскопия 7.2. Электронная микроскопия 7.2.1. Просвечивающая электронная микроскопия 7.2.2. Сканирующая электронная микроскопия 7.2.3. Фотоэлектронная спектроскопия 7.3. Методы исследования поверхностей, основанные на ионной бомбардировке 7.4. Сканирующая зондовая микроскопия 7.5. Методы объемного исследования Какой метод исследования выбрать?

Примечания и ссылки Вопросы для обдумывания Список литературы Приложение А вехи основных открытий и изобретений в области материалов и технологий Примечания и ссылки Приложение Б Лабораторный практикум по материаловедению Б.1. Получение углеродных нанотрубок из газовой фазы Б.1.1. Теоретическая часть Б.1.2. Техника проведения эксперимента Б.2. Рост наночастиц меди и оксида алюминия в сверхкритической среде Б.2.1. Техника проведения эксперимента Б.3. Синтез и диагностика жидких кристаллов Б.3.1. Теоретическая часть Б.3.2. Техника проведения эксперимента Б.4. Шаблонный синтез и манипулирование никелевыми нанопроволоками с помощью магнита Б.4.1. Техника выполнения эксперимента ИД Интеллект Раздел: Фахльман Б.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Химия новых материалов и нанотехнологии www.id-intellect.ru Б.5. Введение в фотолитографию Б.5.1. Техника выполнения эксперимента Б.6. Получение нанокластеров золота Б.6.1. Техника выполнения эксперимента Список литературы на тему роста нанокластеров ИД Интеллект Раздел: Фахльман Б.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Химия новых материалов и нанотехнологии www.id-intellect.ru МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Баженов С.Л., Берлин А.А., Кульков А.А. и др.

Полимерные композиционные материалы. Прочность и технологии ISBN 978-5-91559-045- 2010, 352 с., 70х100/16, обложка Рассмотрены способы создания и эксплуатационные характеристики композиционных материалов на основе полимерных матриц. Сравниваются характеристики волокнистых и дисперсно-наполненных композитов. В рамках различных теоретических моделей из ложены методы расчета механических свойств композитов. Рассматриваются теплофи зические свойства, поверхностные явления, горючесть, механизмы увеличения ударной прочности и эластичности наполненных материалов. Описаны технологические процессы получения дисперсно-наполненных композитов и армированных материалов.

Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и при менением полимерных материалов.

Оглавление:

Введение Глава 1.

Обзор 1.1. Масштабные уровни структуры 1.2. История разработки композитов 1.3. Свойства волокон 1.4. Доля волокон 1.5. Преимущества композитов Список литературы Глава 2.

Разрушение 2.1. Что такое разрушение?

2.2. Механизмы разрушения 2.2.1. Хрупкое разрушение 2.2.2. Пластическое разрушение 2.2.3. Квазихрупкое разрушение 2.2.4. Крэйзы 2.3. Механические характеристики 2.3.1. Виды разрушения 2.4. Теория хрупкого разрушения Гриффитса—Орована 2.4.1. Теоретическая прочность 2.5. Концентрация напряжений 2.5.1. Теория Гриффитса 2.5.2. Теория Орована 2.5.3. Методы измерения вязкости разрушения 2.5.4. Метод податливости 2.5.5. Сильный изгиб консолей 2.5.6. Плосконапряженное состояние и плоская деформация 2.5.7. Размер зоны пластичности 2.5.8. Температура и скорость нагружения 2.6. Вязкость разрушения волокнистого композита 2.7. Поперечное разрушение 2.7.1. Энергия упругой деформации волокна 2.7.2. Отслоение волокон 2.7.3. Извлечение волокон 2.7.4. Адгезионное разрушение 2.7.5. Слой адгезива Список литературы Глава 3.

Волокнистые композиты 3.1. Продольный модуль упругости 3.2. Поперечный модуль упругости 3.3. Модуль сдвига 3.4. Влияние температуры 3.5. Коэффициент Пуассона ИД Интеллект Раздел: Баженов С.Л, и др. Полимерные компози тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии ционные материалы. Прочность и технологии www.id-intellect.ru 3.6. Прочность 3.6.1. Поперечное растяжение 3.6.2. Пластичная матрица 3.6.2.1. Регулярная решетка волокон 3.6.2.2. Случайно распределенные волокна 3.7. Внутрислоевой сдвиг 3.8. Продольное растяжение 3.8.1. Растяжение под углом к оси волокон 3.9. Продольное растяжение 3.10. Растрескивание 3.10.1. Исчерпание несущей способности волокон 3.11. Теория Розена 3.12. Неэффективная длина волокна 3.13. Малые степени армирования 3.13.1. Пластичная матрица 3.13.2. Прочность пучка волокон 3.13.2.1. Средняя прочность волокон 3.13.3. Размотка 3.13.4. Отслоение разрушенного волокна 3.13.5. Растрескивание вблизи отверстия 3.13.6. Коэффициент реализации прочности волокон 3.14. Влияние температуры Список литературы Глава 4.

Разрушение при продольном сжатии 4.1. Потеря устойчивости волокон 4.2. Исчерпание несущей способности волокон 4.2.1. Разрушение органопластика при повышенной температуре 4.3. Разрушение стеклопластика 4.3.1. Крутка нити 4.3.2. Потеря устойчивости стеклянных волокон 4.4. Разрушение углепластика 4.4.1. Высокопрочные углеродные волокна 4.4.1.1. Влияние отверстия 4.4.1.2. Влияние пор 4.4.1.3. Разрушение при повышенной температуре Список литературы Глава 5.

Разрушение дисперсно-наполненных композитов 5.1. Предел прочности 5.1.1. Модель регулярной упаковки частиц 5.1.2. Модель композита со случайно распределенными частицами 5.1.3. Крупные частицы 5.2. Деформация при разрыве 5.2.1. Однородно деформирующиеся матрицы 5.2.2. Матрицы, деформирующиеся путем распространения шейки 5.3. Верхний предел текучести 5.4. Нижний предел текучести 5.4.1. Переходы механизмов разрушения 5.4.2. Переход к хрупкому разрушению 5.5. Хорошая адгезия 5.5.1. Слабая адгезия 5.5.2. Переход к хрупкому разрушению 5.5.3. Переход к однородному пластическому течению Список литературы Глава 6.

Принципы создания композитов с повышенной прочностью, жесткостью и вязкостью разрушения 6.1. Влияние пространственного распределения частиц наполнителя 6.2. Влияние низкомолекулярных добавок 6.3. Полимеры, наполненные эластичными частицами 6.3.1. Теории упрочнения 6.3.2. Морфология дисперсной фазы 6.3.3. Эластомерные оболочки вокруг жестких частиц 6.3.4. Другие способы повышения ударной вязкости 6.3.5. Полимерные смеси и сплавы 6.4. Гомогенизация микронеоднородных сред 6.4.1. Осредненное описание композитов 6.4.2. Уравнения для расчета эффективных характеристик 6.4.3. Обоснование корректности и оценка точности осредненного описания ИД Интеллект Раздел: Баженов С.Л, и др. Полимерные компози тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии ционные материалы. Прочность и технологии www.id-intellect.ru 6.5. Методы моделирования 6.5.1. Некоторые вспомогательные соотношения 6.5.2. Верхние и нижние оценки эффективных постоянных 6.5.3. Приближения в области малых и больших концентраций и некоторые точные результаты 6.5.4. Модели самосогласования 6.5.5. Приближения теории случайных функций 6.5.6. Вычислительные методы механики композитов 6.5.7. Осреднение по ориентации армирующих элементов 6.6. Упругие свойства неоднородных материалов упорядоченной структуры 6.6.1. Дисперсно-наполненные полимерные композиты и смеси 6.6.2. Пенопласты 6.6.3. Материалы, армированные волокнами 6.6.4. Композиты, содержащие пластинчатые включения 6.6.5. Влияние адгезии 6.7. Упругие свойства неоднородных материалов хаотической структуры 6.7.1. Теория перколяции 6.7.2. Влияние на жесткость двухфазных композитов объемного соотношения составляющих 6.8. Поведение композитов в области больших деформаций 6.8.1. Композиты упорядоченного строения 6.8.2. Неоднородные материалы случайной структуры Список литературы Глава 7.

Прочность полимерных композитов 7.1. Дефекты и неоднородность структуры материала, влияющие на прочность композита 7.2. Прочность крученой нити 7.3. Концентраторы напряжений 7.4. Разрушение пенопластов при сжатии по механизму потери устойчивости Список литературы Глава 8.

Теплофизические, электрические, диффузионные свойства и горючесть полимерных композитов 8.1. Моделирование процессов тепло-электропроводности и диффузии 8.2. Расчет коэффициента теплового расширения композита 8.3. Горючесть 8.3.1. Инертные наполнители 8.3.2. Активные наполнители (антипирены) 8.3.3. Микрокапсулирование антипиренов Список литературы Глава 9.

Технология производства полимерных композитов, их переработка и применение 9.1. Технология получения наполнителей 9.2. Методы обработки наполнителей 9.2.1. Аппретирование 9.2.2. Капсулирование наполнителя 9.3. Получение полимерного слоя на поверхности наполнителя методом радикальной полимеризации 9.3.1. Механо-химическое инициирование 9.3.2. Радиационная прививка 9.3.3. Прививка на целлюлозные материалы 9.3.4. Закрепление активных центров на поверхности наполнителя 9.4. Компаундирование 9.4.1. Смешение в экструдере 9.4.2. Введение армирующих наполнителей 9.5. Полимеризация на поверхности наполнителей 9.5.1. Методы полимеризации 9.5.2. Молекулярная характеристика полимеризационных композитов 9.5.3. Реологические и механические свойства полимеризационных композитов, области применения 9.6. Полимеризация в присутствии наполнителей 9.7. Модификация матрицы 9.8. Переработка ПКМ и свойства изделий 9.8.1. Литье под давлением 9.8.2. Два подхода к решению технологических задач 9.8.3. Экструзия 9.9. Экономика ПKM 9.9.1. ПКМ в производстве труб 9.9.2. Изделия массового потребления из ПКМ 9.9.3. РKM с улучшенными свойствами 9.9.4. Высокопрочные ПКМ и суперконструкционные пластики Список литературы ИД Интеллект Раздел: Баженов С.Л, и др. Полимерные компози тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии ционные материалы. Прочность и технологии www.id-intellect.ru МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р.

Полимеры и биополимеры с точки зрения физики, пер с англ.

ISBN 978-5-91559-087- 2010, 304 с., цветная вклейка, 60х90/16, твёрдый переплёт В книге рассматриваются как синтетические и природные полимеры, так и биополимерные наносистемы живой клетки. Хотя традиционно первые – предмет химии и химической техноло гии, а вторые – биофизики и молекулярной биологии, подход, основанный на физике молеку лярных цепей, позволяет авторам красиво и просто представить широкий спектр вопросов.

А.Ю. ГРОСБЕРГ, А.Р. ХОХЛОВ Приводится очень мало математических выкладок, не выходящих за рамки обычной школьной ПОЛИМЕРЫ И программы, и предлагаются их простые объяснения на качественном уровне. Немногочислен ные представленные химические формулы подробно описываются. Используемый материал БИОПОЛИМЕРЫ из физики за пределами школьного курса обстоятельно истолковывается, например, понятие С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ энтропии. Но простота изложения не мешает авторам подвести читателя к передовому рубежу ФИЗИКИ современной науки о полимерах. Затронуты такие темы, как наноструктуры в полимерах, са моорганизация белка, змееподобное («рептационное») движение макромолекул, фракталы в полимерах, молекулярная эволюция, и др.

Поэтому книга может быть полезна не только школьникам, студентам и аспирантам, но и работающим специалистам.

Оглавление Предисловие нобелевского лауреата П. де Жена к первому изданию книги.

Выдержки из рецензий к изданию книги на английском языке.

Предисловие авторов к изданию на русском языке Глава 1.

Введение: физика в мире полимеров Глава 2.

Как выглядит молекула полимера?

2.1 Полимеры - длинные молекулярные цепи 2.2 Гибкость полимерных цепей 2.3 Механизмы гибкости 2.4 «Портрет» полимерного клубка 2.5 Гетерополимеры, разветвлённые полимеры, и заряженные полимеры 2.5.1 Гетерополимеры 2.5.2 Разветвлённые полимеры 2.5.3 Заряженные полимеры 2.6 Кольцевые макромолекулы и топологические эффекты Глава 3.

Как синтезируют полимеры?

3.1 Полимеризация 3.2 Поликонденсация 3.3 Катализаторы для синтеза полимеров 3.4 Полидисперсность, живая полимеризация 3.5 Разветвлённые полимеры Глава 4.

Какие бывают полимерные вещества?

4.1 «Традиционные» агрегатные состояния и полимеры 4.2 Возможные состояния полимерных веществ 4.3 Пластмассы 4.4 Полимерные волокна 4.5 Полимерные жидкие кристаллы и сверхвысокопрочные волокна 4.6 Полимерные растворы 4.7 Полимерные смеси и блок-сополимеры 4.8 Иономеры и ассоциирующие полимеры Глава 5.

Полимеры в живой природе 5.1 Немного о воде, о любви к ней, и о водобоязни 5.2 Молекулы из головы и хвоста 5.3 Молекулярная биология и молекулярная архитектура 5.4 Молекулярные машины: белки, РНК, и ДНК 5.5 Химическое строение белков, ДНК, и РНК ИД Интеллект Раздел: Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Полимеры тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии и биополимеры с точки зрения физики www.id-intellect.ru 5.5.1 Белки 5.5.2 Нуклеиновые кислоты 5.6 Первичная, вторичная, и третичная структуры биополимеров 5.6.1 Первичная структура: последовательности 5.6.2 Вторичные структуры 5.6.3 Третичные структуры 5.7 Глобулярные белки-ферменты 5.8 Молекулярные моторы 5.9 Физика и биология Глава 6.

Математика простого полимерного клубка 6.1 Математика в физике 6.2 Полимерная цепь как траектория движения броуновской частицы 6.3 Размер полимерного клубка 6.4 Вывод закона «квадратного корня»

6.5 Персистентная длина и сегмент Куна 6.6 Плотность полимерного клубка и диапазоны концентраций полимерного раствора 6.7 Гауссово распределение Глава 7.

Физика высокоэластичности 7.1 Колумб открыл... натуральный каучук 7.2 Высокоэластичность 7.3 Открытие вулканизации 7.4 Синтетический каучук 7.5 Высокоэластичность и растяжение отдельной полимерной цепочки 7.6 Энтропия 7.7 Энтропийная упругость идеального газа 7.8 Свободная энергия 7.9 Энтропийная упругость полимерной цепи 7.10 Энтропийная упругость полимерной сетки 7.11 Эффект Гуха - Джоуля и тепловые явления при деформации каучука 7.12 Снова о растяжении полимерной цепи: червеобразная модель и дсДНК 7.12.1 Сильное растяжение цепи эквивалентно заключению её в узкую трубку 7.12.2 Сильное растяжение свободно-сочленённой цепи 7.12.3 Сильное растяжение червеобразной цепи 7.12.4 Силовая спектроскопия Глава 8.

Проблема исключённого объёма 8.1 Линейная память и объёмные взаимодействия 8.2 Четыре силы в мире молекул;

масштабы и единицы 8.3 Проблема исключенного объёма: постановка задачи 8.4 Плотность клубка и столкновения мономерных звеньев 8.5 Хорошие растворители, плохие растворители, и -условия 8.6 Набухание полимерного клубка в хорошем растворителе 8.7 Эффект исключённого объёма в полуразбавленном растворе 8.8 Совместимость полимерных смесей Глава 9.

Клубки и глобулы 9.1 Что такое переход клубок-глобула?

9.2 Свободная энергия глобулы 9.3 Энергия взаимодействия мономеров 9.4 Энтропийный вклад 9.5 Коэффициент набухания 9.6 Переход клубок-глобула 9.7 Предпереходное разбухание 9.8 Экспериментальные наблюдения перехода клубок-глобула 9.9 Динамика перехода клубок-глобула 9.10 Некоторые обобщения 9.11 Коллапс полимерных сеток 9.12 Глобулярное состояние двойной спирали ДНК 9.13 Почему они называются глобулами?

ИД Интеллект Раздел: Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Полимеры тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии и биополимеры с точки зрения физики www.id-intellect.ru Глава 10.

Глобулярные белки и их сворачивание 10.1 О глобулярной структуре белков и о конформационных переходах в глобулярных белках 10.2 Эксперимент Анфинсена по ренатурации 10.3 Непериодичный кристалл или равновесное стекло?

10.4 Парадокс Левинталя 10.5 Денатурация и ренатурация – скачкообразные кооперативные переходы со скрытой теплотой 10.6 Статистические сополимеры - не белковоподобные, поскольку у них нет скрытой те-плоты 10.7 Избранные последовательности 10.8 Ландшафты и воронки 10.9 Образование зародышей и разрешение парадокса Левинталя 10.10 In vivo, in vitro, in virtuo 10.11 Что такое свёртывание белка?

10.12 Деревянная игрушка Глава 11.

Узлы. Запутать или не запутать?

11.1 Узлы в физике: что такое атомы?

11.2 Таблица узлов 11.3 Часто ли бывают узлы?

11.4 Узлы на ДНК.

11.5 Паранемная ДНК и топологические ферменты 11.6 Узлы на белках Глава 12.

Динамика полимерных жидкостей 12.1 Вязкость 12.2 Вязкоупругость 12.3 Модель рептаций 12.4 Максимальное время релаксации 12.5 Модуль Юнга сетки, образованной квазисшивками 12.6 Трубка 12.7 Зависимость максимального времени релаксации от длины цепи 12.8 Вязкость полимерного расплава и коэффициент самодиффузии 12.9 Экспериментальная проверка теории рептаций 12.10 Теория рептаций и гель-электрофорез ДНК 12.11 Теория рептаций и гель-эффект при полимеризации Глава 13.

Математика сложных полимерных структур. Фракталы 13.1 Ещё немного о математике в физике: как физик определяет размерность пространства?

13.2 Регулярные фракталы, или как рисовать красивые узоры 13.3 Самоподобие 13.4 Природные фракталы 13.5 Простые полимерные фракталы 13.6 Зачем говорить о фракталах? Диалог двух авторов 13.7 Почему самоподобие описывается степенными законами, и как это можно использовать в физике полимеров?

13.8 Другие фракталы в полимерах и полимеры во фракталах 13.9 Фрактальные тексты в ДНК Глава 14.

Полимеры и происхождение жизни 14.1 Зачем упоминать происхождение жизни в книге о полимерах?

14.2 Биологическая эволюция на молекулярном уровне 14.3 Зарождение жизни и эволюция Вселенной 14.4 Химическая эволюция на ранней Земле 14.5 Предбиологическая эволюция: полимеры «объедают» друг друга 14.6 Первичная полимеризация: можно ли случайно написать «Войну и мир»?

14.7 Спонтанное нарушение симметрии, запоминание случайного выбора 14.8 Право-левая асимметрия живой природы 14.9 Запоминание случайного выбора, создание новой информации, творчество 14.10 Заключение. Что непонятно?

ИД Интеллект Раздел: Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Полимеры тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии и биополимеры с точки зрения физики www.id-intellect.ru МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Рамбиди Н.Г.

Структура и свойства наноразмерных образований. Реалии сегодняшней нанотехнологии ISBN 978-5-91559-089- 2011, 376 с., 60х90/16, обложка Учебное пособие по физическим и химическим основам нанотехнологий детально описывает структуру и свойства наноразмерных образований, которые активно изучаются на протяжении последних десятилетий и используются на практике. К ним относятся на норазмерные частицы, большие (в том числе полимерные) молекулы, атомно-молекуляр Н.Г. РАМБИДИ ные комплексы с направленно созданной структурой — квантовые точки, нанотрубки, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА тонкопленочные гетероструктуры, молекулярные кластеры. Основное внимание уделено НАНОРАЗМЕРНЫХ выявлению физических механизмов, ответственных за возникновение новых свойств при ОБРАЗОВАНИЙ.

переходе от «макровещества» к наноструктурам, построенным из тех же самых атомных РЕАЛИИ СЕГОДНЕШНЕЙ и молекулярных элементов, что и вещество.

НАНОТЕХНОЛОГИИ Подробно рассмотрено соотношение научных идей и практического выхода иссле дований в области нанотехнологий. Обсуждаются существенные затруднения в реализа ции экономически выгодных промышленных инноваций.

Учебное пособие будет полезно студентам, аспирантам и преподавателям физических и химических факультетов, а также исследователям и разработчикам новых технологий.

Оглавление Введение: несколько слов о проблеме и книге Глава 1.

Миниатюризация в окружающем нас мире 1.1. Исторические и психологические корни 1.2. Соблазн нанотехнологии: истоки, особенности становления, результаты и перспективы 1.2.1. Первые шаги 1.2.2. Нанотехнология выходит на государственный уровень 1.2.3. Нанотехнология сегодня – основные принципы и их неожиданные воплощения Глава 2.

Миниатюризация – мощный инструмент технического прогресса 2.1. Вакуумные электронные лампы, транзисторы, планарные чипы в вычислительной технике 2.1.1. Немного об истории вычислительных средств 2.1.2. Полупроводниковые приборы – революция в электронике 2.1.3. Планарная полупроводниковая технология – всеобщее признание и ограничения 2.2. Биомолекулярные векторы, переносящие генетическую информацию, производсто трансгенных организмов 2.2.1. Трансгенная инженерия 2.2.2. Трансплантация клеточных ядер – клонирование 2.3. Биочипы, наномоторы - неожиданные возможности нанобиологии 2.3.1. Биочипы – эффективное аналитическое средство 2.3.2. Молекулярные моторы Глава 3.

Самобытный мир наноразмеров 3.1. Размерное квантование в полупроводниках 3.2. Наномедицина: истоки и реалии 3.2.1. Наночастицы в медицине 3.3. Квантовые точки и обработка информации 3.4. Методы получения наночастиц 3.5. Лазеры на гетеропереходах Глава 4.

Самосборка и самоорганизация: их роль в нанотехнологии и не только 4.1. Процессы самоорганизации и их особенности 4.2. Синергетические принципы процессов самоорганизации Глава 5.

Молекулы и молекулярные ансамбли – естественные пределы миниатюризации 5.1. Что такое молекулярная структура?

5.2. Обработка и хранение инфрмации на молекулярном уровне5.2.1. Первые идеи, инициировавшие становление молекулярной электроники 5.2.2. Дискретные молекулярные устройства хранения и обработки информации 5.2.3. Конформационные переходы в молекулах – перспективная элементная база вычислительных устройств ИД Интеллект Раздел: тел. (495) 579-96-45, 617-41-83 Рамбиди Н.Г. Структура и свойства наноразмерных Материаловедение и нанотехнологии www.id-intellect.ru образований. Реалии сегодняшней нанотехнологии 5.2.4. Нужна ли молекулярная элементная база разработчикам цифровых компьютеров с фон Нейманов ской архитектурой?

5.3. Биологические принципы обработки информации 5.3.1. Информационные потребности постиндустриального общества и парадигма фон Неймана 5.3.2. Вычислительная техника и задачи искусственного интеллекта 5.3.3. Биологически инспирированные средства обработки информации: нейронные сети и нейрокомпью теры 5.3.4. Обработка информации в биологических нейронных сетях и полупроводниковыми цифровыми компью терами 5.3.5. Аморфный компьютинг 5.3.6. ДНК-компьютинг – изощренное сочетание биологических принципов и «инструментов» обработки ин формации 5.3.7. Новые идеи: мемристоры и моделирование интеллекта 5.4. Распределенные реакционно-диффузионные системы и обработка ими информации 5.4.1. Реакционно-диффузионные системы: принципы организации и поведения 5.4.2. Химические реакционно-диффузионные среды типа Белоусова-Жаботинского 5.4.3. «Возникающие» информационные механизмы 5.4.4. Принципы обработки информации реакционно-диффузионными устройствами 5.4.5. Реакционно-диффузионный процессор 5.4.6. Обработка изображений средами типа Белоусова-Жаботинского 5.4.7. Реакционно-диффузионные среды: моделирование оптических иллюзий 5.4.8. Реакционно-диффузионный процессор: определение кратчайшего пути в лабиринте 5.4.9. Системы взаимосвязанных реакционно-диффузионных реакторов: распознающие устройства 5.4.10. Полупроводниковые реакционно-диффузионные устройства – первые попытки 5.4.11. Необходимые эксплуатационные требования к реакционно-диффузионному процессору 5.4.12. Мозг и реакционно-диффузионный компьютер Глава 6.

Гигантские молекулы – полимеры 6.1. Химическое строение, структура и пространственная конфигурация полимерной цепи 6.2. Молекулярные комплексы полимерных молекул 6.3. Гидрогели 6.4. Каркасные аллотропные формы углерода – фуллерены и нанотрубки 6.5. Полиэлектролиты: литий-полимерные аккумуляторы 6.6. Суперконденсаторы Глава 7.

Атомные и молекулярные нанообразования Список литературы Приложение Развитие в России работ в области нанотехнологий Введение Перспективы использования нанотехнологий Ключевые проблемы развития нанотехнологий в России Список литературы ИД Интеллект Раздел: тел. (495) 579-96-45, 617-41-83 Рамбиди Н.Г. Структура и свойства наноразмерных Материаловедение и нанотехнологии www.id-intellect.ru образований. Реалии сегодняшней нанотехнологии МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Реслер И., Хардес Х., Бекер М.

Механическое поведение конструкционных материалов, пер. с нем.

ISBN 978-5-91559-081- 2011, 504 с., 70х100/16, твёрдый переплёт Книга, созданная известным немецким специалистами из технического университета Брауншвейга, знакомит читателя с поведением металлов, полимеров, керамик и компо зиционных материалов под действием механической нагрузки. Рассмотрен широкий круг тем, начиная от методов механических испытаний и описания упругих характеристик и И. РЕСЛЕР, Х. ХАРДЕС, М. БЕКЕР пластичности материалов, и кончая дислокационной теорией деформирования металлов.

МЕХАНИЧЕСКОЕ Описано поведение материалов при циклическом нагружении, при воздействии повышен ной температуры, высокой скорости нагружения и других воздействиях.

ПОВЕДЕНИЕ Это прекрасный учебник «для первого чтения», описывающий механическое поведе КОНСТРУКЦИОННЫХ ние материалов. С одной стороны, авторам удалось избежать сползания в излишне слож МАТЕРИАЛОВ ную математику, а с другой – в элементарное перечисление различных материалов и механических явлений.

Учебное пособие будет полезно студентам и преподавателям материаловедческих и машиностроительных специальностей, инженерам-исследователям и разработчикам.

Оглавление Предисловие Глава 1.

Структура материалов 1.1 Атомная структура и химическая связь 1.2 Металлы 1.2.1. Металлическая связь 1.2.2. Структура кристаллов 1.2.3. Поликристаллические металлы 1.3. Керамика 1.3.1. Ковалентная связь 1.3.2. Ионная связь.

1.3.3. Дипольная связь 1.3.4. Ван-дер-ваальсовская связь 1.3.5. Водородная связь 1.3.6. Кристаллическая структура керамики 1.3.7. Аморфная керамика 1.4. Полимеры 1.4.1. Химическая структура полимеров 1.4.2. Структура полимеров Глава 2.

Упругость 2.1. Механизмы деформирования 2.2. Напряжение и деформация 2.2.1. Напряжение 2.2.2. Деформация 2.3. Межатомные взаимодействия 2.4. Закон Гука 2.4.1. Энергия упругой деформации 2.4.2. Упругая деформация при многоосных нагрузках 2.4.3. Изотропные материалы 2.4.4. Кубическая решетка 2.4.5. Орторомбические кристаллы и их упругость 2.4.6. Упругость при поперечном нагружении 2.4.7. Другие кристаллические решетки 2.4.8. Примеры 2.5. Изотропия и анизотропия макроскопических деталей 2.6. Влияние температуры на модуль упругости Глава 3.

Пластичность и разрушение 3.1. Инженерная и истинная деформация 3.2. Диаграммы нагружения 3.2.1. Типы диаграмм нагружения 3.2.2. Анализ диаграммы нагружения ИД Интеллект Раздел: Реслер И., Хардес Х., Бекер М. Механичес тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии кое поведение конструкционных материалов www.id-intellect.ru 3.2.3. Аппроксимация диаграмм деформирования 3.3. Теория пластичности 3.3.1. Критерии текучести 3.3.2. Критерий текучести металлов 3.3.3. Критерий текучести полимеров 3.3.4. Правила течения 3.3.5. Упрочнение 3.3.6. Примеры использования критерия текучести, правил текучести и закона упрочнения 3.4. Твердость 3.4.1. Определение твердости 3.4.2. Метод индентации 3.4.3. Методы отражающего упругого удара 3.5. Разрушение материалов 3.5.1. Сдвиговое разрушение 3.5.2. Скол 3.5.3. Критерии разрушения Глава 4.

Концентраторы напряжения 4.1. Коэффициент концентрации напряжений 4.2. Правило Нейбера 4.3. Растяжение образцов с надрезом Глава 5.

Механика разрушения 5.1. Введение в механику разрушения 5.1.1. Определения 5.2. Линейная механика разрушения 5.2.1. Распределение напряжения вблизи кончика трещины 5.2.2. Энергетический баланс 5.2.3. Поведение деталей с трещинами под статической нагрузкой 5.2.4. Прочность различных материалов 5.2.5. Распространение трещины 5.2.6. Докритическое распространение трещины 5.2.7. Измерение прочности 5.3. Упругопластическое разрушение 5.3.1. Критическое раскрытие трещины 5.3.2. J- интеграл 5.3.3. Поведение материала при распространении трещины 5.3.4. Измерение параметров упругопластического разрушения Глава 6.

Механические свойства металлов 6.1. Теоретическая прочность 6.2. Дислокации 6.2.1. Типы дислокаций 6.2.2. Область перенапряжения 6.2.3. Распределение напряжений вблизи дислокации 6.2.4. Системы скольжения 6.2.5. Критическое напряжение сдвига 6.2.6. Коэффициент Тейлора 6.2.7. Взаимодействие дислокаций 6.2.8. Рождение и аннигиляция дислокаций 6.2.9. Силы, действующие на дислокации 6.3. Преодоление препятствий 6.3.1. Атермические процессы 6.3.2. Термоактивированные процессы 6.3.3. Хрупко-пластичный переход 6.3.4. Переползание дислокаций 6.3.5. Пересечение дислокаций 6.4. Механизмы упрочнения 6.4.1. Механическое упрочение 6.4.2. Упрочнение на границе зерен 6.4.3. Упрочнение твердого раствора 6.4.4. Упрочнение твердыми частицами 6.4.5. Упрочнение сталей 6.5. Механическое двойникование ИД Интеллект Раздел: Реслер И., Хардес Х., Бекер М. Механичес тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии кое поведение конструкционных материалов www.id-intellect.ru Глава 7.

Механические свойства керамических материалов 7.1. Производство керамических материалов 7.2. Механизмы роста трещин 7.2.1. Изменение направления распространения трещины 7.2.2. Взаимодействие берегов трещин 7.2.3. Микрорастрескивание и ветвление трещин 7.2.4. Фазовый переход под напряжением 7.2.5.Стабильный рост трещины 7.2.6. Докритический рост трещин в керамических материалах 7.3. Статика разрушения 7.3.1. Распределение Вейбулла 7.3.2. Докритический рост трещины 7.3.3. Измерение параметров распределения Вейбулла 7.4. Пробные испытания 7.5. Упрочнение керамики 7.5.1. Уменьшение размера дефектов 7.5.2. Отклонение трещины 7.5.3. Микротрещины 7.5.4. Фазовые переходы 7.5.5. Упрочнение пластичными частицами Глава 8.

Механическое поведение полимеров 8.1. Физические свойства полимеров 8.1.1. Процессы релаксации 8.1.2. Температура стеклования 8.1.3. Температура плавления 8.2. Вязкоупругая деформация 8.2.1. Феноменологическое описание 8.2.2. Вязкоупругость и термоактивация 8.3. Упругие свойства полимеров 8.3.1. Упругие свойства термопластичных смол 8.3.2. Упругие свойства эластомеров 8.4. Пластичность полимеров 8.4.1. Аморфные термопластичные полимеры 8.4.2. Полукристаллические термопластичные полимеры 8.5. Методы увеличения термостойкости 8.5.1. Методы увеличения температуры стеклования и температуры плавления.

8.5.2. Методы увеличения степени кристалличности 8.6. Методы увеличения прочности и жесткости 8.7. Методы увеличения степени пластичности 8.8. Влияние окружающей среды Глава 9.

Механическое поведение армированных пластиков 9.1. Методы упрочнения 9.1.1. Классификация по форме частиц 9.1.2. Классификация по типу матрицы 9.2. Упругость волокнистых композитов 9.2.1. Нагружение вдоль волокон 9.2.2. Нагружение перпендикулярно волокнам 9.2.3. Анизотропия 9.3. Пластичность и разрушение композитов 9.3.1. Растяжение композитов на основе непрерывных волокон 9.3.2. Передача нагрузки волокнам 9.3.3. Распространение трещины в волокнистых композитах 9.3.4. Статистические аспекты разрушения 9.3.5. Разрушение при сжатии 9.3.6. Разрушение, определяемое разрушением матрицы 9.4. Примеры композитов 9.4.1. Композиты с полимерной матрицей 9.4.2. Композиты с металлической матрицей 9.4.3. Композиты с керамической матрицей 9.4.4. Биокомпозиты Глава 10.

Усталость 10.1. Способы нагружения 10.2. Усталостное разрушение металлов 10.2.1. Инициирование трещины ИД Интеллект Раздел: Реслер И., Хардес Х., Бекер М. Механичес тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии кое поведение конструкционных материалов www.id-intellect.ru 10.2.2. Распространение трещины 10.2.3. Разрыв 10.3. Усталость керамики 10.4. Усталость полимеров 10.4.1. Тепловая усталость 10.4.2. Механическая усталость 10.5. Усталость волокнистых композитов 10.6. Феноменологическое описание усталостного разрушения 10.6.1. Усталостный рост трещины 10.6.2. S-N диаграммы 10.6.3. Роль среднего напряжения 10.6.4. Усталость при переменной амплитуде нагружения 10.6.5. Циклическая деформация 10.6.6. Диаграмма Китагавы 10.7. Усталость надрезанных образцов Глава 11.

Ползучесть 11.1. Феноменология ползучести 11.2. Механизмы ползучести 11.2.1. Стадии ползучести 11.2.2. Дислокационная ползучесть 11.2.3. Диффузионная ползучесть 11.2.4. Скольжение по границе зерен 11.2.5. Диаграммы механизмов деформирования 11.3. Разрыв вследствие ползучести 11.4. Увеличение сопротивления ползучести Глава 12.

Упражнения 12.1. Плотность упаковки кристаллов 12.2. Макромолекулы 12.3. Межатомное взаимодействие 12.4. Модуль всестороннего сжатия 12.5. Соотношения между упругими постоянными 12.6. Каучук 12.7. Истинная деформация 12.8. Вычисление доходов 12.9. Большие деформации 12.10. Критерии текучести 12.11. Критерии текучести полимеров 12.12. Проектирование валов с надрезами 12.13. Оценка вязкости разрушения 12.14. Определений вязкости разрушения 12.15. Статическое проектирование труб 12.16. Теоретическая прочность 12.17. Оценка концентрации дислокаций 12.18. Термоактивированное рождение дислокаций 12.19. Механическое упрочение 12.20. Упрочнение на границе зерен 12.21. Упрочнение частицами 12.22. Вейбулловская статистика 12.23. Проектирование резервуара для жидкости 12.24. Субкритического рост трещины в деталях из керамики.

12.25. Механические модели вязкоупругих полимеров 12.26. Дэмпфирование каучуком 12.27. Диаграммы Эйринга 12.28. Упругость волокнистых композитов 12.29. Свойства композитов с полимерной матрицей 12.30. Оценка количества циклов при разрушении 12.31. Правило шахтера 12.32. Параметр Ларсона-Миллера 12.33. Деформация ползучести 12.34. Релаксация термических напряжений благодаря ползучести Приложения А Тензоры 1. Введение 2. Ранг тензора 3. Тензорные обозначения 4. Операции с тензорами и соглашение о суммировании 5. Преобразования координат ИД Интеллект Раздел: Реслер И., Хардес Х., Бекер М. Механичес тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии кое поведение конструкционных материалов www.id-intellect.ru 6. Тензорные операции 7. Инварианты 8. Дифференцирование тензорных полей Приложения B.

Индексы Миллера и Миллера-Бравэ 1 Индексы Миллера 2. Индексы Миллера-Бравэ ИД Интеллект Раздел: Реслер И., Хардес Х., Бекер М. Механичес тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии кое поведение конструкционных материалов www.id-intellect.ru МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Миллс Н.

Конструкционные пластики - микроструктура, характеристики, применения, пер. с англ. 3-го изд.

ISBN 978-5-91559-047- 2011, 512 с., 70х100/16, твёрдый переплёт Книга известного английского специалиста, выдержавшая уже три последовательно совершенствуемых издания. В ней компактно и четко изложены как механические и фи Н. МИЛЛС зико-химические свойства пластических масс, так и их промышленные применения в кон кретных конструкциях от труб и компакт-дисков до тросов и биоматериалов. При этом КОНСТРУКЦИОННЫЕ несомненным достоинством книги является установление связи микроструктуры полиме ПЛАСТИКИ ров и композиционных материалов с характеристиками конечной продукции при исполь МИКРОСТРУКТУРА, ХАРАКТЕ зовании разных технологических процессов.

РИСТИКИ, ПРИМЕНЕНИЯ Учебно-справочное руководство будет необходимо студентам и преподавателям хи мико-технологических, материаловедческих и машиностроительных специальностей, кон структорам и технологам.

Оглавление Предисловие Глава 1.

Знакомство с пластиками 1.1. Введение 1.2. Разборные бытовые приборы 1.3. Механические и оптические свойства изделий 1.4. Идентификация пластиков 1.5. Свойства и особенности переработки 1.6. Заключение Глава 2.

Молекулярная структура и получение полимеров 2.1. Введение 2.2. Связи и внутримолекулярное взаимодействие в полимерах 2.3. Полимеризация 2.4. Регулярность полимерных цепей 2.5. Привитые и сшитые полимеры 2.6. Технология и экономика производства 2.7. Ассортимент и применение промышленных пластиков Глава 3.

Надмолекулярная структура 3.1. Введение 3.2. Модели полимерной молекулы 3.3. Некристаллические формы 3.4. Полукристаллические полимеры Глава 4.

Полимерные композиты 4.1. Введение 4.2. Модуль упругости 4.3. Слоистые структуры 4.4. Модификация каучуками 4.5. Системы с фазовым разделением 4.6. Упругость полиэтиленовых сферолитов 4.7. Пены 4.8. Армирование короткими волокнами ИД Интеллект Раздел: Миллс Н. Конструкционные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии пластики - материаловедение и применения www.id-intellect.ru Глава 5.

Переработка 5.1. Введение 5.2. Механизм теплопередачи 5.3. Течение расплавов термопластов 5.4. Экструзия 5.5. Пропитка расплавами 5.6. Литье под давлением 5.7. Получение матриц Глава 6.

Переработка расплавов 6.1. Введение 6.2. Изменения микроструктуры 6.3. Макроструктурные эффекты 6.4. Плавление полимерных порошков и гранул Глава 7.

Вязкоупругость 7.1. Введение 7.2. Модели линейной вязкоупругости 7.3. Ползучесть 7.4. Циклическая деформация Глава 8.

Деформационное поведение 8.1. Молекулярный механизм деформации 8.2. Деформация при различных напряжениях 8.3. Временное поведение деформации 8.4. Ориентационное упрочнение 8.5. Микродеформации Глава 9.

Разрушение 9.1. Введение 9.2. Анализ поверхности разрушения 9.3. Трещинообразование 9.4. Рост трещины 9.5. Испытания на удар Глава 10.

Деструкция и устойчивость ко внешним воздействиям 10.1. Введение 10.2. Деструкция при переработке 10.3. Термодеструкция 10.4. Огнестойкость 10.5. Атмосферостойкость 10.6. Поверхностное растрескивание Глава 11.

Транспортные свойства 11.1. Газопроницаемость 11.2. Взаимодействие с жидкостями 11.3. Фильтры для твердых частиц 11.4. Световоды 11.5. Теплозащита Глава 12.

Электрические свойства 12.1. Объемное и поверхностное сопротивление 12.2. Изоляторы и полупроводники 12.3 Диэлектрические свойства 12.4. Гибкие сенсорные переключатели и электреты ИД Интеллект Раздел: Миллс Н. Конструкционные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии пластики - материаловедение и применения www.id-intellect.ru Глава 13.

Конструирование и выбор материала 13.1. Введение 13.2. Выбор полимера 13.3. Оптимизация формы 13.4. Формирование литьем под давлением 13.5. Получение крупногабаритных панелей Глава 14.

Полимерные конструкции 14.1. Введение 14.2. Нефтегазопроводы 14.3. Защитные каски 14.4. Носители информации на дисках 14.5. Заключение Глава 15.

Спортивные изделия и биоматериалы 15.1. Введение 15.2. Тросы для альпинистов 15.3. Емкости для крови 15.4. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен для имплантантов Приложение А Диффузия тепла или включений А.1 Молекулярная модель диффузии А.2 Дифференциальные уравнения диффузии А.3 Решение дифференциальных уравнений Приложение В Анализ течения полимерных расплавов В.1 Скорости деформации в каналах В.2 Сдвиговое течение на выходе формующих головок В.3 Представление результатов течения расплава Приложение С Механические испытания С.1 Изгиб балки С.2 Двуосные напряжения и планарная упругость С.3 Труба под давлением Приложение D Вопросник по курсу Приложение E Решение задачи из главы Дополнительная литература Алфавитный указатель ИД Интеллект Раздел: Миллс Н. Конструкционные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии пластики - материаловедение и применения www.id-intellect.ru МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Келсалл Р., Хемли И., Джиогхеган М. (ред.) Научные основы нанотехнологий и новые приборы, пер. с англ.

ISBN 978-5-91559-048- 2010, 528 с.


, 70х100/16, твёрдый переплёт Книга является коллективной монографией британских специалистов с разнообраз ными научными и техническими интересами от электротехники до биотехнологий и мате риаловедения. Она представляет собой подробный обзор современных Р. КЕЛСАЛЛ, И. ХЕМЛИ, М. ДЖИОГХЕГАН физико-химических проблем, лежащих в основе нанотехнологий. В ней рассмотрены мно НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ гочисленные примеры того, что принято называть нанометровыми системами. Авторы определяют понятие наносистем, опираясь на тот факт, что они обладают новыми свой НАНОТЕХНОЛОГИЙ И ствами, которые уже более не могут рассматриваться как простая экстраполяция свойств НОВЫЕ ПРИБОРЫ аналогичных макроскопических систем в диапазон малых размеров. Отдельные главы по священы методам получения и исследования наносистем, применяемых в современных электронике, фотонике и биотехнологиях, а также производству новых наноструктуриро ванных материалов. Даётся подробный обзор новых приборов и инструментов, необхо димых для работы с нанометровом диапазоне размеров.

Книга во многом основана на учебных курсах, читаемых авторами в университетах Лидса и Шеффилда.

Данная книга нацелена прежде всего, на студентов старших курсов, учёных и инженеров, сфера интересов которых связана с нанотехнологиями, а также на преподавателей физических, химических, биологических и материаловедче ских факультетов университетов.

Оглавление Список участников Предисловие Глава 1.

Общие методологии нанотехнологий: классификация и изготовление 1.1. Введение и классификация 1.1.1. Что такое нанотехнология?

1.1.2. Классификация наноструктур 1.1.3. Нанометровая архитектура 1.2. Основные электронные свойства атомов и твердых тел 1.2.1. Изолированный атом 1.2.2. Связь между атомами 1.2.3. Многоатомные твердые тела 1.2.4. Модель свободного электрона и энергетические зоны 1.2.5. Кристаллы 1.2.6. Периодичность кристаллических решеток 1.2.7. Электронная проводимость 1.3. Эффекты нанометрового масштаба длин 1.3.1. Изменения полной энергии системы 1.3.2. Изменения структуры системы 1.3.2.1. Вакансии в нанокристаллах 1.3.2.2. Дислокации в нанокристаллах 1.3.3. Как нанометровые размеры влияют на свойства 1.3.3.1. Структурные свойства 1.3.3.2. Тепловые свойства 1.3.3.3. Химические свойства 1.3.3.4. Механические свойства 1.3.3.5. Магнитные свойства 1.3.3.6. Оптические свойства 1.3.3.7. Электронные свойства 1.3.3.8. Биологические системы 1.4. Технологии изготовления 1.4.1. Процессы «сверху вниз»

1.4.1.1. Измельчение 1.4.1.2. Литография 1.4.1.3. Механическая обработка 1.4.2. Процессы «снизу вверх»

1.4.2.1. Методы осаждения из газовой фазы 1.4.2.2. Плазменное осаждение 1.4.2.3. МПЭ и МОГФЭ 1.4.2.4. Жидкофазные методики 1.4.2.5. Коллоидные методики 1.4.2.6. Методы золь—гель ИД Интеллект Раздел: Келсалл Р. и др. Научные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии основы нанотехнологий и новые приборы www.id-intellect.ru 1.4.2.7. Электроосаждение 1.4.3. Методы шаблонного роста наноматериалов 1.4.4. Упорядочение наносистем 1.4.4.1. Самосборка и самоорганизация 1.5. Вопросы изготовления, безопасности и хранения Литература Глава 2.

Общие методологии нанотехнологий: снятие характеристик 2.1. Общая классификация методов исследования 2.1.1. Аналитические методы и способы визуализации 2.1.2. Некоторые вопросы физики рассеяния 2.1.2.1. Рентгеновские лучи и их взаимодействие с веществом 2.1.2.2. Электроны и их взаимодействие с веществом 2.1.2.3. Нейтроны и их взаимодействие с веществом 2.1.2.4. Ионы и их взаимодействие с веществом 2.1.2.5. Упругое рассеяние и дифракция 2.2. Методы микроскопии 2.2.1. Общие вопросы визуализации 2.2.2. Увеличение изображения и разрешающая способность 2.2.3. Прочие вопросы визуализации 2.2.4. Оптическая микроскопия 2.2.4.1. Сканирующая ближнеполевая оптическая микроскопия 2.3. Электронная микроскопия 2.3.1. Общие аспекты электронной оптики 2.3.2. Получение электронного луча 2.3.3. Взаимодействие электронов с образцом 2.3.3.1. Вторичные электроны 2.3.3.2. Обратно рассеянные электроны 2.3.3.3. Оже-электроны и рентгеновское излучение 2.3.4. Сканирующая электронная микроскопия 2.3.4.1. Визуализация вторичных электронов 2.3.4.2. Визуализация электронов обратного рассеяния 2.3.4.3. Визуализация потенциального контраста 2.3.4.4. Визуализация наведенного электронным пучком тока 2.3.4.5. Визуализация магнитного контраста 2.3.4.6. Сканирующая электронная микроскопия в нормальных условиях 2.3.5. Просвечивающая электронная микроскопия 2.3.5.1. Дифракция электронов 2.3.5.2. Получение ПЭМ-изображения 2.3.6. Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия 2.4. Полевая ионная микроскопия 2.5. Сканирующие зондовые методы 2.5.1. Сканирующая туннельная микроскопия 2.5.2. Атомно-силовая микроскопия 2.5.3. Другие сканирующие зондовые методы 2.6. Дифракционные методы 2.6.1. Объемные дифракционные методики 2.6.2. Дифракционные методы изучения поверхности 2.7. Методы спектроскопии 2.7.1. Фотонная спектроскопия 2.7.1.1. Оптические измерения 2.7.1.2. Фотолюминесценция 2.7.1.3. Рамановская и ИК-спектроскопия 2.7.1.4. Рентгеновская спектроскопия 2.7.2. Радиочастотная спектроскопия 2.7.3. Электронная спектроскопия 2.7.3.1. Излучение рентгеновских лучей в СЭМ и ПЭМ 2.7.3.2. Катодолюминесценция в СЭМ и СПЭМ 2.7.3.3. Спектроскопия характерных потерь энергии электрона 2.8. Анализ поверхности и профиль глубины 2.8.1. Электронная спектроскопия поверхностей 2.8.2. Масс-спектрометрия поверхности 2.8.3. Ионно-пучковый анализ 2.8.4. Рефлектометрия 2.9. Обзор методов измерения физических свойств 2.9.1. Механические свойства 2.9.2. Электрические свойства 2.9.3. Магнитные свойства 2.9.4. Термические свойства ИД Интеллект Раздел: Келсалл Р. и др. Научные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии основы нанотехнологий и новые приборы www.id-intellect.ru Литература Глава 3.

Неорганические полупроводящие наноструктуры 3.1. Введение 3.2. Краткое введение в физику полупроводников 3.2.1. Что такое полупроводник?

3.2.2. Легирование 3.2.3. Эффективная масса 3.2.4. Перенос и подвижность носителей и электрическая проводимость 3.2.5. Оптические свойства полупроводников 3.2.6. Экситоны 3.2.7. p-n-переход 3.2.8. Фононы 3.2.9. Типы полупроводников 3.3. Квантовые ограничения в полупроводящих наноструктурах 3.3.1. Квантовые ограничения в одном измерении: квантовые ямы 3.3.2. Квантовые ограничения в двух измерениях: квантовые проволоки 3.3.3. Квантовые ограничения в трех измерениях: квантовые точки 3.3.4. Сверхрешетки 3.3.5 Разрывы зон 3.4. Плотность электронных состояний 3.5. Методы изготовления 3.5.1. Требования к идеальной полупроводниковой наноструктуре 3.5.2. Эпитаксиальное выращивание квантовых ям 3.5.3. Литография и травление 3.5.4. Выращивание на краю скола 3.5.5. Рост на вицинальных подложках 3.5.6. Деформационные точки и проволоки 3.5.7. Электрически наведенные точки и проволоки 3.5.8. Квантовые ямы с флуктуациями 3.5.9. Термический отжиг квантовых ям 3.5.10. Полупроводниковые нанокристаллы 3.5.11. Коллоидные квантовые точки 3.5.12. Методы самосборки 3.5.13. Резюме по методам изготовления 3.6. Физические явления в полупроводниковых наноструктурах 3.6.1. Модуляционное легирование 3.6.2. Квантовый эффект Холла 3.6.3. Резонансное туннелирование 3.6.4. Эффект зарядки 3.6.5. Баллистический перенос носителей 3.6.6. Межзонное поглощение в полупроводящих наноструктурах 3.6.7. Внутризонное поглощение в полупроводящих наноструктурах 3.6.8. Процессы светоизлучения в наноструктурах 3.6.9. Фононное горло в квантовых точках 3.6.10. Квантово-ограниченный эффект Штарка 3.6.11. Нелинейные эффекты 3.6.12. Когерентность и процессы дефазировки 3.7. Характеристики полупроводящих наноструктур 3.7.1. Оптические и электрические исследования 3.7.2. Структурные исследования 3.8. Применение полупроводящих наноструктур 3.8.1. Инжекционные лазеры 3.8.2. Квантовые каскадные лазеры 3.8.3. Однофотонные источники 3.8.4. Биологические метки 3.8.5. Оптические запоминающие устройства 3.8.6. Влияние нанотехнологий на традиционную электронику 3.8.7. Устройства на основе кулоновской блокады 3.8.8. Фотонные структуры 3.9. Итоги и перспективы Литература Глава 4.

Наномагнитные материалы и устройства 4.1. Магнетизм 4.1.1. Магнитостатика 4.1.2. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики 4.1.3. Магнитная анизотропия ИД Интеллект Раздел: Келсалл Р. и др. Научные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии основы нанотехнологий и новые приборы www.id-intellect.ru 4.1.4. Домены и доменные стенки 4.1.5. Процесс намагничивания 4.2. Наномагнитные материалы 4.2.1. Порошковые наномагниты 4.2.2. Геометрические наномагниты 4.3. Магнитосопротивление 4.3.1. Магнитные вклады в сопротивление металлов 4.3.2. Гигантское магнитосопротивление 4.3.3. Спиновые вентили 4.3.4. Туннельное магнитосопротивление 4.4. Зондовая техника наномагнитных материалов 4.5. Наномагнетизм в технике 4.6. Новые вызовы для наномагнетизма Литература Глава 5.

Технология и свойства неорганических наноматериалов 5.1. Введение 5.1.1. Классификация 5.2. Термодинамика и кинетика фазовых превращений 5.2.1. Термодинамика 5.2.2. Гомогенная нуклеация 5.2.3. Гетерогенная нуклеация 5.2.4. Рост 5.2.5. Полная скорость превращения 5.3. Методы получения 5.3.1. Процесс быстрого отверждения жидкости 5.3.2. Расстекловывание 5.3.3. Конденсация в инертном газе 5.3.3.1. Факторы, влияющие на нуклеацию и рост наночастиц 5.3.3.2. Улучшение выхода, качества порошка, производительности 5.3.4. Электроосаждение 5.3.4.1. Импульсное электроосаждение 5.3.4.2. Ингибиторы роста 5.3.4.3. Температура 5.3.4.4. Кислотность (pH) электролита 5.3.4.5. Продукты 5.3.5. Механические методы 5.3.5.1. Механическое сплавление, или механический помол 5.3.5.2. Механохимическая обработка 5.4. Структура 5.4.1. Микроструктура 5.4.1.1. Размер зерна и деформация матрицы 5.4.1.2. Измерение размера частицы 5.4.2. Структура границ зерен 5.4.3. Структурная метастабильность 5.5. Стабильность микроструктуры 5.5.1. Диффузия 5.5.2. Рост зерна 5.5.3. Пиннинг 5.5.4. Торможение движения границ зерен растворенным веществом 5.6. Консолидация порошков 5.6.1. Компактирование нанопорошков 5.6.2. Спекание 5.6.3. Роль примесей 5.6.4. Пористость 5.6.5. Нетрадиционные методы обработки 5.7. Механические свойства 5.7.1. Жесткость и прочность 5.7.2. Пластичность и вязкость 5.7.3. Ползучесть и суперпластичность 5.8. Ферромагнитные свойства 5.8.1. Фундаментальные магнитные свойства 5.8.2. Нанокомпозитные мягкие магнитные материалы 5.8.3. Жесткие магнитные материалы 5.9. Каталитические возможности 5.10. Настоящие и перспективные приложения наноматериалов 5.10.1. Поглотители ультрафиолета 5.10.2. Магнитные приложения 5.10.3. Покрытия ИД Интеллект Раздел: Келсалл Р. и др. Научные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии основы нанотехнологий и новые приборы www.id-intellect.ru Литература Глава 6.


Материалы для молекулярной электроники и электро-оптических устройств 6.1. Основные понятия 6.1.1. Твердое состояние: кристаллы и стекла 6.1.2. Химия углерода 6.1.2.1. Гибридизованные орбитали 6.1.2.2. Бензольное кольцо 6.1.2.3 Сопряженные молекулы 6.1.2.4. Бакминстерфуллерен 6.1.3. Примеры органических полупроводников 6.1.4. Возбуждения в органических полупроводниках 6.1.4.1. Поляроны и экситоны 6.1.4.2. Светоизлучение в органических молекулах 6.1.4.3. Настройка запрещенной зоны 6.1.5. Инжекция и перенос носителей заряда 6.1.5.1. Инжекция носителей заряда 6.1.5.2. Перенос носителей заряда: подвижность 6.1.5.3. Перенос носителей заряда: пространственные заряды 6.1.5.4. Перенос носителей заряда: ловушки 6.1.6. Полимеры или маленькие молекулы 6.1.6.1. Запрещенная зона сопряженных полимеров 6.1.6.2. Растворимость полимеров 6.1.7. Органические металлы?

6.2. Конструирование устройств 6.2.1. Синтетические металлы 6.2.1.1. Растворы синтетических металлов 6.2.1.2. Применения синтетических металлов 6.2.2. Органические полевые транзисторы 6.2.2.1. Принцип работы FET 6.2.2.2. Количественное описание работы FET 6.2.2.3. Требования к материалам OFET 6.2.2.4. Интегральные схемы на базе OFET 6.2.3. Светоизлучающие устройства на основе органических соединений 6.2.3.1. Краткий обзор явления 6.2.3.2. Биполярная инжекция носителей 6.2.3.3. Образование экситона 6.2.3.4. Оптимизация ОСИД с целью повышения их эффективности 6.2.4. Органическая фотоэлектроника 6.2.4.1. Устройство фотодиодов 6.2.4.2. Органические диоды на объемном гетеропереходе 6.3. Углеродные нанотрубки 6.3.1. Структура 6.3.2. Синтез 6.3.3. Электронные свойства 6.3.4. Колебательные свойства 6.3.5. Механические свойства 6.3.6. Применение 6.3.6.1. Транзисторы на основе углеродных нанотрубок 6.3.6.2. Автоэлектронная эмиссия 6.3.6.3. Механическое упрочнение 6.3.6.4. Топливные элементы Приложение Литература Глава 7.

Самособирающиеся мягкие молекулярные материалы и устройства из них 7.1. Введение 7.2. Строительные блоки 7.2.1. Синтетические 7.2.2. Биологические 7.3. Принципы самосборки 7.3.1. Нековалентные взаимодействия 7.3.2. Межмолекулярная упаковка 7.3.3. Биологическая самосборка 7.3.4. Наномоторы 7.4. Самосборка как метод получения и структурирования наночастиц 7.4.1. Наночастицы, получаемые при мицеллярной и везикулярной полимеризации 7.4.2. Функционализированные наночастицы ИД Интеллект Раздел: Келсалл Р. и др. Научные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии основы нанотехнологий и новые приборы www.id-intellect.ru 7.4.3. Кристаллы коллоидных наночастиц 7.4.4. Самоорганизация неорганических наночастиц 7.4.5. Жидкокристаллические нанокапли 7.4.6. Бионаночастицы 7.4.7. Нанообъекты 7.5. Наноструктуры, получаемые по шаблону 7.5.1. Мезопористые кремнеземы 7.5.2. Биоминерализация 7.5.3. Наноструктуры, самособирающиеся по шаблонам из триблок-сополимеров 7.6. Жидкокристаллические мезофазы 7.6.1. Мицеллы и везикулы 7.6.2. Ламеллярная фаза 7.6.3. Триблочная структура ABC 7.6.4. Смектические и нематические жидкие кристаллы 7.6.5. Дискотические жидкие кристаллы 7.7. Выводы и перспективы Литература Глава 8.

Макромолекулы на границах раздела фаз и структурированные органические пленки 8.1. Макромолекулы на границах раздела фаз 8.2. Основы науки о явлениях на поверхности раздела фаз 8.2.1. Энергии поверхности и границ раздела фаз 8.3. Анализ смоченных поверхностей 8.4. Модификация поверхностей 8.4.1. Поверхностно-активная адсорбция 8.4.2. Адсорбция полимеров 8.4.3. Химия привитых поверхностей 8.4.3.1. Химия границы раздела золото—тиол 8.4.3.2. Силановые связующие агенты 8.4.3.3. Макромолекулярные слои 8.4.4. Физические свойства полимерных щеток 8.4.4.1. Полуразбавленные растворы 8.4.4.2. Концентрированные растворы 8.4.4.3. Щетки в расплаве 8.4.5. Наноструктурирование органических покрытий с помощью мягкой литографии и других методов 8.5. Получение тонких органических пленок 8.5.1. Полимерные и коллоидные покрытия, получаемые методом центрифугирования 8.5.2. Изготовление органических мультислоев 8.5.2.1. Метод послойного осаждения 8.5.2.2. Метод Ленгмюра—Блоджетт 8.6. Влияние поверхностей на процесс разделения фаз 8.6.1. Полимерные смеси 8.6.2. Блок-сополимеры 8.7. Наноструктурирование поверхностей путем самосборки 8.7.1. Структурирование на гетерогенных субстратах 8.7.2. Топографически структурированные поверхности 8.7.3. Структурирование тонких пленок посредством десмачивания 8.8. Наноразмерные устройства, использующие макромолекулы на поверхности раздела фаз 8.8.1. Молекулярная и макромолекулярная электроника 8.8.1.1. Полимерная электроника 8.8.1.2. Устройства на одной молекуле 8.8.2. Нанофлюидика 8.8.3. Фильтрация и сортировка Литература Глава 9.

Бионанотехнологии 9.1. Новые методы исследования биологических систем 9.1.1. Сканирующая зондовая микроскопия биомолекулярных систем 9.1.2. Атомно-силовые измерения в биологических системах 9.1.3. Миниатюризация и анализ 9.1.4. Организация биомолекулярной структуры в нанометровом масштабе 9.2. Биомиметические нанотехнологии 9.2.1. ДНК как строительный материал нанотехнологий 9.2.1.1. Направленная сборка с помощью ДНК 9.2.1.2. ДНК как шаблон для молекулярной электроники 9.2.1.3. Моторы и наномашины на основе ДНК 9.2.2. Молекулярные моторы 9.2.2.1. Действие биологических моторов ИД Интеллект Раздел: Келсалл Р. и др. Научные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии основы нанотехнологий и новые приборы www.id-intellect.ru 9.2.2.2. Биологические моторы как часть синтетических систем 9.2.3. Искусственный фотосинтез 9.3. Выводы Литература ИД Интеллект Раздел: Келсалл Р. и др. Научные тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии основы нанотехнологий и новые приборы www.id-intellect.ru МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ Эшби М., Джонс Д.

Конструкционные материалы. Полный курс, пер. с англ. 4-го изд.

ISBN: 978-5-91559-060- 2010, 672 с., 70х100/16, твёрдый переплёт Учебное руководство создано известными специалистами из Кембриджского уни верситета. Подробно рассмотрены механические свойства и микроструктуры металлов и сплавов, полимеров, керамик и композитов. Особое внимание уделено характеристикам М. ЭШБИ, Д. ДЖОНС прочности для различных режимов нагружения, коррозионной стойкости и процессам об работки.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ На многочисленных примерах дается обоснование инженерных расчетов, необхо МАТЕРИАЛЫ димых для конструирования в самом широком спектре применений.

ПОЛНЫЙ КУРС Учебник является незаменимым источником для инженеров-проектировщиков в промышленности и строительстве по всем направлениям материаловедения и не имеет аналогов в мировой литературе.

Для студентов и преподавателей материаловедческих, машиностроительных и об щетехнических факультетов, разработчиков, конструкторов и технологов.

Оглавление Предисловие редактора перевода Часть Свойства и применения Глава 1.

Конструкционные материалы и их свойства 1.1. Введение 1.2. Выбор материала Глава 2.

Цена и доступность 2.1. Введение 2.2. Цена материалов 2.3. Использование материалов 2.4. Доступные материалы 2.5. Экспоненциальный рост потребления 2.6. Доступность ресурсов 2.7. Прогноз на будущее 2.8. Заключение Задачи Глава 3.

Модули упругости 3.1. Введение 3.2. Определение напряжения 3.3. Определение деформации 3.4. Закон Гука 3.5. Измерение модуля упругости 3.6. Значения модуля упругости Задачи Глава 4.

Связь между атомами 4.1. Введение 4.2. Химические связи 4.3. Физические связи 4.4. Конденсированное состояние материи 4.5. Межатомные силы Задачи Глава 5.

Упаковка атомов в твердых телах 5.1. Введение 5.2. Упаковка атомов в кристаллах 5.3. Плотноупакованные структуры и энергия кристалла 5.4. Кристаллография ИД Интеллект Раздел: Эшби М., Джонс Д.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Конструкционные материалы www.id-intellect.ru 5.5. Индексы плоскостей 5.6. Индексы направления 5.7. Другие простые кристаллические структуры 5.8. Упаковка атомов в полимерах 5.9. Упаковка атомов в неорганических стеклах 5.10. Плотность твердых веществ Задачи Глава 6.

Физическая природа жесткости 6.1. Введение 6.2. Модули упругости кристаллов 6.3. Каучук и температура стеклования 6.4. Композиты 6.5. Резюме Задачи Глава 7.

Примеры влияния модуля упругости материала на конструирование 7.1. Пример 1. Выбор материала для зеркала телескопа 7.2. Пример 2. Выбор материала балки 7.3. Пример 3. Выбор материала для экономичной балки Задачи Глава 8.

Предел текучести, предел прочности и деформация при разрыве 8.1. Введение 8.2. Линейная и нелинейная упругость. Анэластическое поведение 8.3. Диаграммы деформирования пластичных материалов 8.4. Диаграммы истинное напряжение — истинная деформация 8.5. Работа пластической деформации 8.6. Испытание на растяжение 8.7. Результаты испытаний 8.8. Определение твердости 8.9. Термины Задачи Глава 9.

Дислокации и деформирование кристаллов 9.1. Введение 9.2. Прочность идеального кристалла 9.3. Дислокации в кристаллах 9.4. Силы, действующие на дислокацию 9.5. Другие свойства дислокаций Задачи Глава 10.

Методы упрочнения и пластичность поликристаллических материалов 10.1. Введение 10.2. Механизмы упрочнения 10.3. Упрочнение вследствие образования твердого раствора 10.4. Упрочнение вследствие выпадения частиц 10.5. Механическое упрочнение 10.6. Дислокационной предел текучести 10.7. Текучесть поликристаллических материалов 10.8. Заключение Задачи Глава 11.

Пластическое течение сплошной среды 11.1. Введение 11.2. Наступление текучести и предел текучести при сдвиге k 11.3. Определение твердости 11.4. Образование шейки при растяжении Задачи ИД Интеллект Раздел: Эшби М., Джонс Д.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Конструкционные материалы www.id-intellect.ru Глава 12.

Примеры учета текучести материала при конструировании 12.1. Введение 12.2. Пример 1. Упругие материалы для производства пружин 12.3. Пример 2. Использование пластичных материалов в сосудах высокого давления 12.4. Пример 3. Пластичность при прокатке металлов Задачи Глава 13.

Хрупкое разрушение и вязкость разрушения 13.1. Введение 13.2. Энергетический критерий хрупкого разрушения 13.3. Gc и Kc Задачи Глава 14.

Микромеханизмы хрупкого разрушения 14.1. Введение 14.2. Механизмы распространения трещины. I. Вязкое разрушение 14.3. Механизмы распространения трещины. II. Скол 14.4. Композиты и древесина 14.5. Как подавить хрупкость сплавов Задачи Глава 15.

Примеры катастрофического разрушения 15.1. Введение 15.2. Пример 1. Разрушение цистерны с аммиаком 15.3. Пример 2. Взрыв иллюминатора из оргстекла при гидростатических испытаниях 15.4. Пример 3. Растрескивание кожуха резервуара с жидким метаном 15.5. Пример 4. Развалившиеся деревянные перила балкона Задачи Глава 16.

Вероятностное разрушение хрупких материалов 16.1. Введение 16.2. Разброс прочности и распределение Вейбулла 16.3. Пример. Растрескивание пенополиуретана Задачи Глава 17.

Усталостное разрушение 17.1. Введение 17.2. Усталостное поведение деталей, не содержащих трещин 17.3. Усталостное поведение деталей, содержащих трещины 17.4. Механизмы усталостного распространения трещины Задачи Глава 18.

Учет усталости при конструировании 18.1. Введение 18.2. Усталостные характеристики деталей, не имеющих трещин 18.3. Концентрация напряжений 18.4. Коэффициент чувствительности 18.5. Усталостные характеристики сварных швов 18.6. Способы улучшения усталостных свойств 18.7. Проектирование с целью устранения усталостных циклов 18.8. Проверка сосудов высокого давления на наличие усталостных трещин Задачи Глава 19.

Примеры усталостного разрушения 19.1. Введение 19.2. Пример 1. Высокоцикловое усталостное разрушение детали, не содержащейтрещин 19.3. Пример 2. Низкоцикловое усталостное разрушение детали, не содержащейтрещин 19.4. Пример 3. Усталостное разрушение детали, содержащей трещины Обеспечение надежной работы парового насоса Задачи ИД Интеллект Раздел: Эшби М., Джонс Д.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Конструкционные материалы www.id-intellect.ru Глава 20.

Ползучесть и разрушение при ползучести 20.1. Введение 20.2. Исследование ползучести и кривые ползучести 20.3. Релаксация напряжения 20.4. Накопление повреждений и разрушение при ползучести 20.5. Материалы, стойкие к ползучести Задачи Глава 21.

Кинетическая теория диффузии 21.1. Введение 21.2. Диффузия и закон Фика 21.3. Значения коэффициентов диффузии 21.4. Механизмы диффузии Задачи Глава 22.

Механизмы ползучести и материалы, стойкие к ползучести 22.1. Введение 22.2. Механизмы ползучести в металлах и керамических материалах 22.3. Механизмы ползучести полимеров 22.4. Выбор стойких к ползучести материалов Задачи Глава 23.

Разработка лопасти турбины, стойкой к ползучести 23.1. Введение 23.2. Требования к характеристикам лопастей турбины 23.3. Суперсплавы на основе никеля 23.4. Конструкционные разработки — охлаждение лопастей 23.5. Перспективные разработки металлов и композитов с металлической матрицей 23.6. Разработка термостойких керамических материалов 23.7. Рентабельность Задачи Глава 24.

Окисление материалов 24.1. Введение 24.2. Энергия окисления 24.3. Скорость окисления 24.4. Данные 24.5. Механизмы окисления Задачи Глава 25.

Примеры сухого окисления 25.1. Введение 25.2. Пример 1. Получение нержавеющих сплавов 25.3. Пример 2. Защита лопастей турбины 25.4. Соединение деталей Задачи Глава 26.

Коррозия материалов под действием влаги 26.1. Введение 26.2. Коррозия под действием влаги 26.3. Разность электрических потенциалов как движущая сила окисления 26.4. Скорость окисления во влажных условиях 26.5. Локальное воздействие коррозии Задачи Глава 27.

Примеры проектирования деталей, работающих во влажных условиях 27.1. Введение 27.2. Пример 1. Защита подземных труб 27.3. Пример 2. Материалы для облегченной крыши фабричного здания 27.4. Пример 3. Выхлопная система автомобиля Задачи ИД Интеллект Раздел: Эшби М., Джонс Д.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Конструкционные материалы www.id-intellect.ru Глава 28.

Трение и износ 28.1. Введение 28.2. Трение между материалами 28.3. Значения коэффициентов трения 28.4. Смазка 28.5. Износ материалов 28.6. Требования к поверхностным и объемным свойствам Задачи Глава 29.

Примеры трения и износа 29.1. Введение 29.2. Пример 1. Конструирование подшипников 29.3. Пример 2. Материалы полозьев лыж и саней 29.4. Пример 3. Резины с высоким коэффициентом трения Задачи Глава 30.

Использование различных материалов 30.1. Введение 30.2. Методология проектирования Глава 31.

Пример проектирования. Материалы, потребление топлива и конструирование автомобиля 31.1. Введение 31.2. Энергия и автомобили 31.3. Пути экономии энергии 31.4. Материалы, из которых изготавливают автомобиль 31.5. Альтернативные материалы 31.6. Методы производства 31.7. Выводы Часть Микроструктуры и процессы обработки Глава 32.

Металлы 32.1. Введение 32.2. Изготовление парового минидвигателя 32.3. Металлы для изготовления банок для напитков 32.4. Искусственный тазобедренный сустав 32.5. Свойства металлов Задачи Глава 33.

Структура металлов 33.1. Введение 33.2. Кристаллическая и аморфная структура 33.3. Структура растворов и соединений 33.4. Фазы 33.5. Границы зерен и фаз 33.6. Форма зерен и частиц 33.7. Резюме Задачи Глава 34.

Равновесное строение и фазовые диаграммы 34.1. Введение 34.2. Определения 34.3. Фазовая диаграмма «свинец–цинк»

34.4. Неопределенные строения 34.5. Другие фазовые диаграммы Задачи Глава 35.

Примеры фазовых диаграмм 35.1. Введение 35.2. Выбор мягких припоев ИД Интеллект Раздел: Эшби М., Джонс Д.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Конструкционные материалы www.id-intellect.ru 35.3. Чистый кремний для микросхем 35.4. Получение льда, не содержащего пузырьков воздуха Задачи Глава 36.

Движущие силы структурных изменений 36.1. Введение 36.2. Движущие силы 36.3. Обратимость 36.4. Стабильность, нестабильность и метастабильность 36.5. Движущая сила кристаллизации 36.6. Фазовые переходы в твердом состоянии 36.7. Рост частиц 36.8. Рост зерен 36.9. Рекристаллизация 36.10. Величина движущих сил Задачи Глава 37.

Кинетика изменения структуры. I. Диффузионные переходы 37.1. Введение 37.2. Твердение 37.3. Влияние теплоотдачи 37.4. Фазовые переходы в твердом состоянии 37.5. Кинетика, регулируемая диффузией 37.6. Форма зерен и частиц выпадающей фазы Задачи Глава 38.

Кинетика изменения структуры. II. Появление зародышей кристаллизации 38.1. Введение 38.2. Образование зародышей кристаллизации в расплавах 38.3. Гетерогенное зарождение 38.4. Образование зародышей кристаллизации в твердых веществах 38.5. Резюме 38.6. Постскриптум Задачи Глава 39.

Кинетика изменения структуры. III. Мартенситные переходы 39.1. Введение 39.2. Диффузионный ГЦК ОЦК-переход в чистом железе 39.3. Диаграмма время–температура–переход 39.4. Мартенситный ГЦК ОЦК-переход 39.5. Образование мартенсита 39.6. Мартенситный переход в стали 39.7. Свойства мартенсита Задачи Глава 40.

Примеры фазовых переходов 40.1. Введение 40.2. Искусственное вызывание дождя 40.3. Мелкозернистый литой металл 40.4. Монокристаллы для полупроводников 40.5. Аморфные металлы Задачи Глава 41.

Легкие сплавы 41.1. Введение 41.2. Упрочнение созданием твердого раствора 41.3. Упрочнение отжигом 41.4. Механическое упрочнение 41.5. Термостойкость Задачи Глава 42.

Стали. I. Углеродистые стали 42.1. Введение 42.2. Микроструктуры, возникающие при медленном охлаждении ИД Интеллект Раздел: Эшби М., Джонс Д.

тел. (495) 579-96-45, 617-41- Материаловедение и нанотехнологии Конструкционные материалы www.id-intellect.ru 42.3. Механические свойства нормализованных углеродистых сталей 42.4. Закаленные и отпущенные углеродистые стали 42.5. Чугуны 42.6. Некоторые замечания по поводу C-диаграмм Задачи Глава 43.

Стали. II. Легированные стали 43.1. Введение.

43.2. Закаливаемость 43.3. Упрочнение выпадающими частицами 43.4. Упрочнение частицами выпадающей фазы 43.5. Коррозионная стойкость 43.6. Нержавеющие стали Задачи Глава 44.



Pages:   || 2 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.