高聚物结构与电性能

目录
前言
第1章 高聚物结构的基本概念 1
1.1 高分子链的化学结构及构型 2
1.1.1 链节的化学组成 3
1.1.2 结构异构体 3
1.1.3 头-尾异构体 4
1.1.4 几何异构体 5
1.1.5 立体异构体 5
1.2 高分子链的构象与柔顺性 5
1.2.1 主链上键的内旋转 6
1.2.2 高分子链的构象 7
1.2.3 高分子链的柔顺性 8
1.2.4 分子量及分子量分布的概念 9
1.3 高聚物的聚集态结构 11
1.3.1 高聚物的晶态结构 11
1.3.2 高聚物的非晶态结构 12
1.3.3 高聚物的取向结构 13
1.4 高聚物分子的运动 14
1.4.1 运动单元的多重性 14
1.4.2 高聚物分子的运动模式 14
1.4.3 高聚物分子运动的统计特性 15
1.5 非晶态高聚物的物理状态与转变 16
1.5.1 玻璃态 17
1.5.2 高弹态 18
1.5.3 黏流态 18
1.6 高聚物的敛集密度 19
1.7 高聚物的能带结构 21
第2章 高聚物的电导 24
2.1 电导的基本概念 24
2.2 高聚物的离子电导 26
2.2.1 分子的离解度 26
2.2.2 离子迁移率 28
2.2.3 影响高聚物离子电导的因素 32
2.3 高聚物的电子电导 37
2.3.1 电子的注入过程 37
2.3.2 体内载流子的生成 49
2.3.3 载流子的迁移率 57
2.4 电流密度与场强的关系 63
2.4.1 空间电荷限制电流区—平方律区 64
2.4.2 电流密度与场强的非线性关系 67
2.5 电流密度与时间的关系 68
2.5.1 受俘获载流子的等温衰减 69
2.5.2 热激电流 69
2.5.3 载流子的弥散输运 73
2.6 高聚物的光电子特性 75
2.6.1 光激发载流子生成 75
2.6.2 光电导 77
2.6.3 光生伏打效应 79
2.7 高聚物中的光物理过程及能量转移 83
2.7.1 弗兰克-康登原理 83
2.7.2 分子的激发单重态和激发三重态 84
2.7.3 电子激发状态图与光物理过程 84
2.7.4 能量转移过程 87
2.7.5 高聚物中能量转移过程的重要性 88
2.8 导电聚合物 88
2.8.1 基-离子盐晶体 89
2.8.2 电荷转移络合物 90
2.8.3 一维聚合物的一般性质 90
2.8.4 聚合物中的缺陷及其输运 95
第3章 高聚物的极化与损耗 97
3.1 电介质在静电场中的极化 97
3.1.1 电介质与绝缘体 97
3.1.2 分子极化率 97
3.1.3 麦克斯韦-瓦格纳界面极化 104
3.1.4 极化的微观量与宏观量间的关系 105
3.1.5 如何获得高介电系数的材料 107
3.2 电介质在交变电场中的极化与损耗 111
3.2.1 介电松弛 111
3.2.2 复介电系数 113
3.2.3 原始德拜方程 114
3.2.4 松弛时间分布 117
3.2.5 圆弧度 119
3.3 高聚物的介电松弛 120
3.3.1 松弛活化能的温度关系 122
3.3.2 自由体积与WLF方程 125
3.4 影响高聚物介电松弛的因素 127
3.4.1 结晶与非结晶高聚物的介电松弛 127
3.4.2 增塑的影响 130
3.4.3 分子量的影响 134
3.4.4 超分子结构的影响 138
3.5 高聚物的压电性和热电性 140
3.5.1 压电性与热电性的热力学定义 140
3.5.2 高聚物驻极体 142
3.5.3 对称性与张量分量 147
3.5.4 高聚物的结构 148
第4章 高聚物的击穿 152
4.1 固体电介质击穿的基本理论 152
4.1.1 概述 152
4.1.2 电子击穿的过程 154
4.1.3 电-机械击穿 164
4.1.4 热击穿 165
4.1.5 空间电荷击穿理论 169
4.2 影响高聚物击穿的主要因素 175
4.2.1 高聚物结构的影响 175
4.2.2 增塑剂的影响 189
4.2.3 填料的影响 191
4.2.4 氧化的影响 192
4.3 高聚物的局部放电与电老化 193
4.3.1 局部放电的基本概念 193
4.3.2 局部放电作用下高聚物结构的变化 197
4.3.3 局部放电作用下高聚物电性能的变化 204
主要参考文献 208