高分子物理  051M5036H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:李晓毅
授课时间: 星期四, 第3、4节
授课地点: 教1-125
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13
授课时间: 星期二, 第3、4节
授课地点: 教1-125
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13
授课时间: 星期二, 第3、4节
授课地点: 教1-125
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13
授课时间: 星期四, 第3、4节
授课地点: 教1-125
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13
课程编号: 051M5036H 课时: 40 学分: 2.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:李晓毅
英文名称: Polymer Physics

教学目的、要求

本课程为化学专业、材料学专业研究生的学科基础课。课程选用北美高分子材料专业研究生所用主流教材,以高分子链构象为核心,重在阐述高分子物理学中的基本概念,原理,物理图像和重要的研究方法,为以后的科研工作打下坚实的基础。

预修课程

大学本科基础化学,第一外语为英语

教 材

Polymer Physics,Michael Rubinstein and Ralph H. Colby, Oxford University Press, New York, 2003.

主要内容

第一章	高分子基本概念
高分子链构象;自相似和分形;高分子链的分形特征;分子量分布和测量。
第一部分	单链构象
第二章	理想链
    理想链构象和模型;理想链末端向量分布及其对应的物理图像;理想链熵弹性的物理本质和物理图像;标度论证和自由能论证;对相关函数;理想链的分形本质。
第三章	真实链
从能量定义的体积—排除体积;真实链和理想链的形变;Flory良溶剂理论;标度理论研究的几个真实链模型;排除体积相互作用的尺寸边界;Flory不良溶剂理论;第二维利系数。
第二部分	熔体和溶液热力学
第四章	混合热力学
    格子模型及其平均场近似;热力学平衡态,稳态,亚稳态和不稳态;稳定性的自由能判据;Binodal和Spinodal线;相互作用参数与维利展开。
第五章	高分子溶液
无热溶剂、良溶剂、θ溶剂、不良溶剂和非溶剂分别在稀溶液、半稀溶液和浓溶液时高分子链的排除体积、分形关系和物理模型。
第三部分	网状结构和凝胶
第六章	支化和凝胶化
    概念和定义;逾渗模型;平均场模型;标度模型。
第七章	网状结构和凝胶
橡胶的热力学;非缠结橡胶的弹性;缠结橡胶的弹性;聚合物凝胶的溶胀;凝胶区域的网络结构;线性粘弹性。
第四部分	动力学
第八章	非缠结聚合物动力学
    Rouse模型;Zimm模型;特性粘数;弛豫模式;亚浓非缠结溶液;半柔性链模式;动力学的温度依赖性;无规支化聚合物;动态散射。

参考文献

1.	M. Doi, translated by H. See, Introduction to Polymer Physics. Clarendon Press, Oxford, 1996.
2.	Pierre-Gilles de Gennes, Scaling Concepts in Polymer Physics. Cornell University Press, Ithaca and London, 1979.
3.	吴大诚等译,高分子物理学中的标度概念. 化学工业出版社,2002.