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郑强的《高分子流变学》阐述了什么

发布时间:2023-08-08
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在这本书中,郑强教授回复了一些基本的问题如:


第一,流变学是什么?


定义很简单,就是研究材料流动(flow)和形变(deformation)规律的科学。


第二,流变学怎么来的?


自1869年英国物理学家麦克斯韦(J. C. Maxwell)提出材料可以是弹性的也可以是黏性的观点以后,人们经长期探索发现,一切材料的力学行为都有时间效应。1928年,美国科学家E. Bingham教授正式提出“rheology”(流变学)一词,流变学由此应运而生。“rheology”一词源于希腊哲学家赫拉克利特(Heraclitus)的名言“Panta Rhei”(万物皆流)。


1929年美国首先成立流变学学会(American Society of Rheology),1939年荷兰皇家科学院成立流变学研究小组,1940年英国成立流变学学会(British Society of Rheology)。1948年国际首届流变学会议在荷兰举行。1973年日本成立流变学会(The Society of Rheology,Japan)。1985年由北京大学陈文芳教授和湘潭大学袁龙蔚教授等学者发起成立中国流变学专业委员会,是中国化学会和中国力学学会下设的专业委员会,对外称中国流变学学会(Chinese Society of Rheology)。


更主要的是郑强教授恢复了为啥我要写高分子流变学这本书?


一句话,是因为有点流变学的渊源,有些流变学的情结。


1982年我去中科院长春应化所进行本科毕业实习,在金春山教授和程镕时院士指导下做的实验就是流变学的内容,没想到主要结果后来竟发表在当时中国高分子领域最高水平的期刊《高分子通讯》上(金春山,郑强,程镕时,等. 毛细管与凝胶色谱联用作分离和扩展效应的同时校准. 1985,4:245-251)。这应是我发表的第一篇学术论文,也是第一篇关于高分子流变学的论文。真正进入高分子流变学的大门,应从1985年我考上四川大学(原成都科技大学)研究生,师从我国著名高分子科学家徐僖院士,受教于我国著名高分子流变学家吴大诚教授、毛维友教授、林师沛副教授时算起。1992~1995年我到日本京都大学留学,在日本流变学创始人小野木重治(S. Onogi)教授之得意门生、时任国际聚合物加工学会(PPS)主席、日本流变学学会会长升田利史郎(T. Masuda)教授指导下开展高分子动态流变学研究,为我后来从事流变学研究奠定了基础。1995年,《高分子学报》和Chinese Journal of Polymer Science两刊主编、北京大学冯新德院士推荐我到浙江大学任教,同年我创建了浙江大学高分子流变学研究团队。在完成本书撰写的时候,我对将我引入流变学领域的恩师们的深情回忆和感佩之意油然而生。


20年来,我一直持续开展高分子流变学研究并为浙江大学本科生和研究生讲授高分子流变学。承蒙“高性能高分子材料丛书”总主编蹇锡高院士邀约我撰写此书,得到中国流变学专业委员会前两任主任委员罗迎社教授、赵晓鹏教授的鼓励与支持,荣幸邀请童真教授、俞炜教授和陈全研究员对本书进行审阅。


20多年来,我荣幸地与杨玉良院士、程镕时院士、王玉忠院士、益小苏教授、章明秋教授、张立群教授、郭少云教授、傅强教授、杨鸣波教授、乔金樑教授、于杰教授、何力教授、谭红教授、杨振忠教授、胡国华教授、李忠明教授、解孝林教授、张洪斌教授、刘琛阳教授、姬相玲教授、杨琥教授、李良彬教授、胡文兵教授、郭宝春教授、冯连芳教授、罗筑教授、陶小乐博士、陈世龙高级工程师、王跃林博士等学界和产业界同仁在多项科技部、国家自然科学基金委员会、中国石油化工集团等机构资助课题中开展合作。有幸与国际著名高分子及流变学学者瀧川敏算(T. Ta ki g a wa)教授、高桥雅興(M. Takahashi)教授、根本纪夫(N. Nemoto)教授、程正迪(Stephen Z. D. Cheng)教授、韩志超(C. C. Han)教授、吴奇(C. Wu)院士、龚剑萍(J. P. Gong)教授、R. H. Colby教授、高平(P. Gao)教授等进行过有益的交流讨论。所有这些,为我能撰写本书所必须具备的学术实践和成果积累提供了帮助。


我的研究团队成员为本书的撰写给予了很大的支持,他们均是优秀的青年流变学者:杜淼(工学博士,副教授,博士生导师),2004~2006年到日本北海道大学长田義仁(Y. Osada)和龚剑萍教授研究组从事高分子凝胶体系研究,近十年从事高分子材料极低摩擦表面构筑及其流变学研究。左敏(工学博士,副教授,博士生导师),2007~2009年在香港科技大学高平教授研究组进行高分子纳米复合体系微流变研究,近十年开展纳米粒子填充高分子体系黏弹性与相容性研究。吴子良(理学博士,研究员,博士生导师),2010~2013年在加拿大多伦多大学、法国居里研究所、日本北海道大学进行博士后研究,2014年入选“青年千人”计划,近年从事可控形变凝胶研究。上官勇刚(工学博士,教授,博士生导师),2011~2013年在香港中文大学吴奇院士研究组从事高分子物理及微流变研究,近年从事聚烯烃合金黏弹性与多相结构关系研究,2012年获中国流变学青年奖。宋义虎(工学博士,教授,博士生导师),2001~2003年到日本九州大学时任《日本流变学会会志》(日本レオロジー学会誌)主编根本纪夫教授课题组进行高分子薄膜形变机理研究,近十年开展粒子填充高分子体系流变学研究,获中国化学会2013年高分子科学创新论文奖、2018年冯新德高分子最佳论文提名奖。


《高分子流变学》(郑强 编著. 北京:科学出版社,2020.11)全面阐述流变学基本原理并介绍高分子材料体系流变学特性。第1章介绍流变学定义及高分子流变特性(杜淼、郑强执笔);第2章介绍高分子流变学基础,包括黏度与模量、黏弹性、次级流动与不稳定流动、稳态流变与动态流变以及流变行为的分子量与分子结构效应(上官勇刚、吴子良执笔);第3章介绍高分子溶液与凝胶流变学,包括稀溶液、半稀溶液、聚电解质溶液、高分子凝胶流变行为(杜淼执笔);第4章介绍均相高分子体系流变学及其本构方程和黏弹性模型(上官勇刚、郑强执笔);第5章介绍非均相高分子体系流变学,包括嵌段共聚物、高分子共混物的流变行为与相形态(左敏执笔);第6章介绍填充改性高分子材料流变学(宋义虎、郑强执笔)。全书由郑强统编定稿。由于时间和水平有限,书中疏漏之处在所难免,敬请读者不吝指正,待再版时予以补充修订。