高聚物結(jié)構(gòu)與電性能

目錄
前言
第1章 高聚物結(jié)構(gòu)的基本概念 1
1.1 高分子鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)及構(gòu)型 2
1.1.1 鏈節(jié)的化學(xué)組成 3
1.1.2 結(jié)構(gòu)異構(gòu)體 3
1.1.3 頭-尾異構(gòu)體 4
1.1.4 幾何異構(gòu)體 5
1.1.5 立體異構(gòu)體 5
1.2 高分子鏈的構(gòu)象與柔順性 5
1.2.1 主鏈上鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn) 6
1.2.2 高分子鏈的構(gòu)象 7
1.2.3 高分子鏈的柔順性 8
1.2.4 分子量及分子量分布的概念 9
1.3 高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 11
1.3.1 高聚物的晶態(tài)結(jié)構(gòu) 11
1.3.2 高聚物的非晶態(tài)結(jié)構(gòu) 12
1.3.3 高聚物的取向結(jié)構(gòu) 13
1.4 高聚物分子的運(yùn)動(dòng) 14
1.4.1 運(yùn)動(dòng)單元的多重性 14
1.4.2 高聚物分子的運(yùn)動(dòng)模式 14
1.4.3 高聚物分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特性 15
1.5 非晶態(tài)高聚物的物理狀態(tài)與轉(zhuǎn)變 16
1.5.1 玻璃態(tài) 17
1.5.2 高彈態(tài) 18
1.5.3 黏流態(tài) 18
1.6 高聚物的斂集密度 19
1.7 高聚物的能帶結(jié)構(gòu) 21
第2章 高聚物的電導(dǎo) 24
2.1 電導(dǎo)的基本概念 24
2.2 高聚物的離子電導(dǎo) 26
2.2.1 分子的離解度 26
2.2.2 離子遷移率 28
2.2.3 影響高聚物離子電導(dǎo)的因素 32
2.3 高聚物的電子電導(dǎo) 37
2.3.1 電子的注入過程 37
2.3.2 體內(nèi)載流子的生成 49
2.3.3 載流子的遷移率 57
2.4 電流密度與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系 63
2.4.1 空間電荷限制電流區(qū)—平方律區(qū) 64
2.4.2 電流密度與場(chǎng)強(qiáng)的非線性關(guān)系 67
2.5 電流密度與時(shí)間的關(guān)系 68
2.5.1 受俘獲載流子的等溫衰減 69
2.5.2 熱激電流 69
2.5.3 載流子的彌散輸運(yùn) 73
2.6 高聚物的光電子特性 75
2.6.1 光激發(fā)載流子生成 75
2.6.2 光電導(dǎo) 77
2.6.3 光生伏打效應(yīng) 79
2.7 高聚物中的光物理過程及能量轉(zhuǎn)移 83
2.7.1 弗蘭克-康登原理 83
2.7.2 分子的激發(fā)單重態(tài)和激發(fā)三重態(tài) 84
2.7.3 電子激發(fā)狀態(tài)圖與光物理過程 84
2.7.4 能量轉(zhuǎn)移過程 87
2.7.5 高聚物中能量轉(zhuǎn)移過程的重要性 88
2.8 導(dǎo)電聚合物 88
2.8.1 基-離子鹽晶體 89
2.8.2 電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物 90
2.8.3 一維聚合物的一般性質(zhì) 90
2.8.4 聚合物中的缺陷及其輸運(yùn) 95
第3章 高聚物的極化與損耗 97
3.1 電介質(zhì)在靜電場(chǎng)中的極化 97
3.1.1 電介質(zhì)與絕緣體 97
3.1.2 分子極化率 97
3.1.3 麥克斯韋-瓦格納界面極化 104
3.1.4 極化的微觀量與宏觀量間的關(guān)系 105
3.1.5 如何獲得高介電系數(shù)的材料 107
3.2 電介質(zhì)在交變電場(chǎng)中的極化與損耗 111
3.2.1 介電松弛 111
3.2.2 復(fù)介電系數(shù) 113
3.2.3 原始德拜方程 114
3.2.4 松弛時(shí)間分布 117
3.2.5 圓弧度 119
3.3 高聚物的介電松弛 120
3.3.1 松弛活化能的溫度關(guān)系 122
3.3.2 自由體積與WLF方程 125
3.4 影響高聚物介電松弛的因素 127
3.4.1 結(jié)晶與非結(jié)晶高聚物的介電松弛 127
3.4.2 增塑的影響 130
3.4.3 分子量的影響 134
3.4.4 超分子結(jié)構(gòu)的影響 138
3.5 高聚物的壓電性和熱電性 140
3.5.1 壓電性與熱電性的熱力學(xué)定義 140
3.5.2 高聚物駐極體 142
3.5.3 對(duì)稱性與張量分量 147
3.5.4 高聚物的結(jié)構(gòu) 148
第4章 高聚物的擊穿 152
4.1 固體電介質(zhì)擊穿的基本理論 152
4.1.1 概述 152
4.1.2 電子擊穿的過程 154
4.1.3 電-機(jī)械擊穿 164
4.1.4 熱擊穿 165
4.1.5 空間電荷擊穿理論 169
4.2 影響高聚物擊穿的主要因素 175
4.2.1 高聚物結(jié)構(gòu)的影響 175
4.2.2 增塑劑的影響 189
4.2.3 填料的影響 191
4.2.4 氧化的影響 192
4.3 高聚物的局部放電與電老化 193
4.3.1 局部放電的基本概念 193
4.3.2 局部放電作用下高聚物結(jié)構(gòu)的變化 197
4.3.3 局部放電作用下高聚物電性能的變化 204
主要參考文獻(xiàn) 208