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高分子物理
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spContent=《高分子物理》是高分子材料专业的主干核心课程之一。在高分子材料科学中占有十分重要的地位。本课程较为系统地介绍了高分子物理的基本理论和研究方法,通过理论教学和实验环节使学生掌握高分子材料各层次的结构、性能和分子运动规律,能够运用基本观点和原理解释相关问题、解决生产实际问题的能力。
—— 课程团队
课程概述

《高分子物理》是高分子材料专业的主干核心课程之一。在高分子材料科学中占有十分重要的地位。本课程较为系统地介绍了高分子物理的基本理论和研究方法,包括高分子的链结构与凝聚态结构,高分子溶液的性质、力学性质与电学性质等,从分子运动的观点出发,阐述高分子的性质与结构间的关系。通过理论教学和实验环节使学生掌握高分子材料各层次的结构、性能和分子运动规律,能够运用基本观点和原理解释相关问题、解决生产实际问题的能力。

《高分子物理》实质是高聚物结构与性能之间的相互关系,其主要内容是讨论高聚物的微观结构与宏观性能,并通过研究高聚物中的分子运动,揭示二者间的内在联系及其基本规律,从而为高分子材料的合成、加工、成型、检测及应用等提供理论依据。高聚物的结构决定了高分子材料的性能,而高分子材料的各种性能实质是高聚物结构的基本反映。由于高聚物的长链分子结构,分子量很大,这是和小分子截然不同的结构层次(高分子链的远程结构),赋予了高分子键的柔性,对应了高聚物特有的高弹性。高聚物作为材料,主要也是利用它们的各种物理性能,包括力学性能、电性能、溶液性能等等。结构是固定的,而外场作用于结构时,组成结构的分子就会产生各种运动。各种分子运动是联系结构与性能之间的桥梁,而性能就是某种分子运动的宏观反映。

授课目标

通过本课程的学习要求学生:

牢固掌握:结构、转变、性能的基本概念,结构与性能关系的基本原理。表征与测定方法的基本原理。能够建立自己的表达方式。描述结构、转变、性能的定理、公式及应用,性质、性能的影响因素。能够重复课堂、书本中的内容,灵活运用、适当做到举一反三。

了解:建立物理模型的基本假定,必要的数学推导过程,学科前沿知识。


成绩要求

期末成绩达到60分及其以上为合格。

课程大纲
预备知识

在系统学习高分子物理课程之前,学生必须先修的课程包括高等数学、概率论与数理统计、大学物理、机械制图、材料化学、高分子化学、有机化学、材料科学与工程专业导论、材料科学基础等。学习完高分子物理后,直接为后续的专业方向课奠定基础,包括高分子成型原理、塑料成型工艺、橡胶加工原理、聚合物共混原理及工艺、材料近代研究分析方法、材料性能学、复合材料学、材料质量控制与实效分析、纳米材料与技术、材料科学与工程生产实习、材料科学与工程专业毕业论文等等。

参考资料

1、建议教材:《高分子物理》金日光、华幼卿编,化学工业出版社,2000

2、参考书目:

[1]何曼君,陈维孝,董西侠,《高分子物理》,上海,复旦大学出版社,1990年。

[2]马德柱,何平笙等,《高聚物的结构与性能》,北京,科学出版社,1995[3]B.Wunderlich, Macromolecular Physics, Academic Press, New York, 1973.
[4]P. J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell Uni. Press, New York, 1953.

[5]de Genes P. G.,Scaling Concepts in Polymer Physics, Cornell Uni. Press, New York, 1979.

[6]G. R. Strobl, The Physics of Polymer, Springer,1996.