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第1章　基本性能参数和键 1

1.1　电介质性能基本参数 1

1.1.1　介电性能 1

上篇　基础篇 1

1.1.2　力学性能 3

1.1.3　热学性能 4

1.2　化学键 5

1.2.1　化学键的形成和特性 5

1.2.2　原子轨道的杂化 8

1.2.3　固体材料中的电子能带结构 11

1.3　分子间力、内聚能和溶解 12

1.3.1　氢键和范德华力 13

1.3.2　内聚能密度和溶度参数 14

1.3.3　分子间的作用和溶解 16

习题和思考题 19

2.1.1　空间点阵概念 21

第2章　晶体与非晶体 21

2.1　晶体的空间格子构造 21

2.1.2　14种布拉维格子 23

2.1.3 晶胞 24

2.2　晶向指数和晶面指数 24

2.2.1 晶向指数 25

2.2.2　晶面指数 25

2.2.3　X射线衍射法研究晶体结构 26

2.3　晶体结构 26

2.3.1　等径球的密堆积 27

2.3.2　常见离子晶体的结构 28

2.4　晶体结构缺陷 32

2.4.1　晶体的热缺陷 32

2.4.2　位错 32

2.4.3　形成固溶体时产生的缺陷 33

2.5.2　玻璃的结构 38

2.5.1　玻璃的通性 38

2.5　玻璃 38

2.5.3　玻璃的形成与析晶作用 40

习题和思考题 41

第3章　分子 42

3.1　分子轨道概念和分子中的效应 42

3.1.1　分子轨道概念 42

3.1.2　电子效应和空间效应 42

3.1.3　共价键的断裂和有机反应类型 43

3.1.4　酸碱概念 43

3.2　烃类 44

3.2.1　烷烃 44

3.2.2　烯烃 47

3.2.3　共轭二烯烃 49

3.3.4　脂环烃 51

3.2.5　芳香烃 52

3.3.1 卤代烃 54

3.3　烃类衍生物 54

3.3.2　醇、酚、醚和过氧化物 56

3.3.3　醛和酮 58

3.3.4　胺、腈、异氰酸酯和偶氮化合物 58

3.4　羧酸和羧酸衍生物 60

3.4.1 羧酸 60

3.4.2　羧酸衍生物 62

3.5.1　有机硅化学 63

3.5　有机硅化合物 63

3.5.2　聚有机硅氧烷 64

3.6　紫外线光谱、红外光谱和核磁共振 65

3.6.1 紫外光谱（UV） 66

3.6.2　红外光谱（IR） 67

3.6.3　核磁共振（NMR） 70

3.7　气体和液体电介质 72

3.7.1　气体电介质 72

3.7.2　液体电介质 73

3.8.1　气相色谱（GC） 75

3.8　气相色谱和高压液相色谱 75

3.8.2　高压液相色谱（HPLC） 77

3.8.3　凝胶渗透色谱（GPC） 77

3.8.4　色谱法应用举例 78

习题和思考题 79

第4章　高分子 82

4.1　高分子的基本特征 82

4.1.1　关于高分子的定义 82

4.1.2　合成聚合物的分类和命名 83

4.1.3　聚合物的相对分子质量及其分布 86

4.1.4　高分子链的化学结构 87

4.2　加成聚合反应及常用加聚物绝缘材料 90

4.2.1　游离基聚合反应 90

4.2.2　离子型聚合反应 93

4.2.3　共聚合反应 99

4.2.4　常用的加成聚合物绝缘材料 101

4.3　缩合聚合反应和常用缩聚物绝缘材料 103

4.3.1　缩聚反应的一般特征 103

4.3.2　线型缩聚反应 106

4.3.3　体型缩聚反应 109

4.3.4　常用的线型缩聚物绝缘材料 111

4.3.5　常用的体型缩聚物绝缘材料 114

4.4　聚合反应的实施方法 117

4.4.1　加聚反应的实施方法 117

4.4.2　缩聚反应的实施方法 119

4.5　高分子化学变化与高分子改性 119

4.5.1　聚合度相似的化学变化 119

4.5.2　聚合度变大的化学变化 121

4.5.3　聚合度变小的化学变化 123

4.6　高分子的辐照改性、嵌段与接枝共聚合 124

4.6.1　辐照交联 124

4.6.2　嵌段和接枝共聚合 125

4.7.1　液晶的结构 127

4.7　液晶 127

4.7.2　液晶的应用 128

习题和思考题 128

第5章　电介质的老化 131

5.1　老化及其类型 131

5.1.1　老化的含义和老化检测 131

5.1.2　老化的类型 132

5.2.1　热老化机理 133

5.2　热老化 133

5.2.2　热氧化老化 134

5.2.3　热脆化和氧化脆化 137

5.2.4　绝缘材料耐热指数概念 137

5.3　大气老化 138

5.3.1　光氧化老化 138

5.3.2　臭氧老化 141

5.3.3　化学老化 142

5.4　热老化和大气老化的防止 143

5.4.1　抗氧添加剂 144

5.4.3　紫外线稳定剂 145

5.4.2　抗臭氧添加剂 145

5.4.4　热稳定剂 147

5.5　绝缘材料的电老化 147

5.5.1　局部放电（电晕放电）老化 148

5.5.2　电弧放电老化和电痕化老化 151

5.5.3　树枝化老化 154

5.5.4　电化学腐蚀 155

5.6.2　微生物老化 156

5.6.3　绝缘材料的疲劳 156

5.6　特殊环境中的老化简介 156

5.6.1　高能辐照老化 156

习题和思考题 157

下篇 固体绝缘材料工艺-结构-性能 158

第6章　聚合物的聚集态和大分子运动 158

6.1　高分子链的柔性和远程结构 158

6.1.1　小分子的内旋转 158

6.1.2　大分子链的柔性 159

6.1.3　影响高分子链柔性的因素 160

6.1.4　高分子链柔性和末端距 162

6.2　聚合物的聚集态结构 164

6.2.1 聚合物晶体结构概念与结晶形态 164

6.2.2　聚合物的结构模型 170

6.3　聚合物的结晶过程 172

6.3.1　高分子结构与结晶能力 172

6.3.2　聚合物结晶过程的动力学分析 174

6.3.3　聚合物结晶过程的研究方法 175

6.3.4　热分析及其应用 176

6.3.5　结晶过程的温度依赖性 177

6.3.6　影响结晶过程的其它因素 180

6.3.7　影响聚合物熔点的因素 183

6.4　结晶度及其对聚合物性能的影响 186

6.4.1　结晶度概念及其测定方法 186

6.4.2　结晶度大小对聚合物性能的影响 188

6.5.2　聚合物的热转变与力学状态 190

6.5　聚合物的分子运动及力学状态 190

6.5.1　高分子热运动的主要特点 190

6.5.3　聚合物的玻璃化转变 191

6.5.4　聚合物的粘流态转变 197

6.6　聚合物的高弹性 200

6.6.1　高弹性和热力学分析 200

6.7.3　粘弹性模型 201

6.6.2　交联橡胶的状态方程 202

6.6.3　聚合物结构对高弹性的影响 203

6.7　聚合物的粘弹性（力学松弛） 204

6.7.1　静态粘弹性 205

6.7.2　动态粘弹性 208

6.8　聚合物的介电松弛特性 211

6.8.1　聚合物介电谱 211

6.8.2　聚合物的多重结构与电导 214

习题和思考题 215

7.1.1　热塑性聚合物熔体的加工 218

第7章　聚合物加工工艺与性能 218

7.1　聚合物加工方法概述 218

7.1.2　热固性聚合物熔体的加工 220

7.1.3　高弹态聚合物的加工 221

7.1.4　溶解、悬浮和浇铸工艺 221

7.2　制备工艺对聚合物结构、性能的影响 222

7.2.1　聚合物的加工性 222

7.2.2　加工方法的影响 223

7.2.3　热处理对聚合物性能的影响 224

7.3　聚合物熔体的流变性 227

7.3.1　流体的基本流变性 227

7.3.2　聚合物熔体的流变特性 229

7.3.3　测定聚合物熔体粘度的方法 230

7.3.4　影响聚合物熔体粘度的因素 232

7.3.5　聚合物熔体的弹性效应 235

7.4　聚合物的增塑作用 238

7.4.1　增塑理论 238

7.4.2　对增塑剂的基本要求 239

7.4.3　增塑剂种类与用量对PVC电性的影响 241

7.5　聚合物的拉伸取向 242

7.5.1　聚合物的取向现象 242

7.5.2　聚合物的取向机理 243

7.5.3　取向度及测定方法 244

7.5.4　取向增强效应和弹性记忆效应应用 245

7.6　聚合物的力学性能 247

7.6.1　聚合物的应力-应变特性 247

7.6.2　聚合物的强度、脆性和韧性 249

7.6.3　聚合物结构对力学性能的影响 254

习题和思考题 256

第8章　多相体系和界面 258

8.1　多相体系的结构和分类 258

8.1.1　多相体系一般结构特征 258

8.1.2　聚合物多相体系分类 258

8.2.1　表面张力、湿润和接触角 260

8.2　表面张力 260

8.2.2　聚合物的表面张力 262

8.3　相溶、相容和界面层结构 263

8.3.1　相溶性和相容性 263

8.3.2　部分混溶聚合物的相界面层 265

8.4　相界面层的带电现象和偶联效应 266

8.4.1　电介质静电现象 266

8.4.2　固-液相界面的电偶层和动电现象 267

8.4.3　偶联剂和界面偶联作用 268

8.5　聚合物多相体系的收缩和内应力 270

8.5.1　聚合物的收缩 271

8.5.2　内应力的产生和消除 271

习题和思考题 274

第9章　聚合物多相电介质 275

9.1　聚合物共混 275

9.1.1　聚合物共混物的制备方法与结构形态 275

9.1.2　橡胶增韧塑料 276

9.1.3　热塑弹性体（TPE） 278

9.2　绝缘纸和织物的浸胶和浸油 279

9.2.1　绝缘纸 279

9.2.2　电介质的吸湿性 280

9.2.3　渗透性 283

9.2.4　浸渍工艺及其对复合材料结构的影响 285

9.3　聚合物多相体系的力学强度 288

9.3.1　胶粘性 288

9.3.2　微粒填充聚合物多相体系的力学性能 291

9.3.3　纤维填充聚合物多相体系的力学性能 293

9.4　聚合物及其多相体系的燃烧与阻燃 295

9.4.1　燃烧特性和燃烧机理 295

9.4.2　聚合物的阻燃 300

9.5　聚合物及其多相体系的绝缘特性和导电性 304

9.5.1　绝缘特性和TSC应用 304

9.5.2　导电性半导电性与渗滤理论 310

9.6.1　基于特殊极化效应的功能材料 313

9.6 电气功能聚合物材料及其多相体系 313

9.6.2　基于电阻变化特性的功能材料 316

9.6.3　能量或信息转换功能材料 319

习题和思考题 320

第10章　无机电介质 322

10.1　无机电介质及其显微结构 322

10.1.1　无机电介质的发展概况 322

10.1.2　陶瓷的组织结构及其对性能的影响 322

10.1.3　电子显微镜的应用 325

10.2　陶瓷粉体的物理性能及其制备 326

10.2.1　陶瓷粉体的基本物理性能 326

10.2.2　陶瓷粉体的制备 329

10.3　陶瓷的成型方法 334

10.3.2　瓷料的研磨混合 334

10.3.3　陶瓷的成型 336

10.4.1　烧结现象与传质机理 342

10.4　陶瓷的烧结过程 342

10.4.2　固相烧结 343

10.4.3　有液相参加的烧结 348

10.4.4　影响烧结的因素 348

10.5　精细陶瓷 353

10.5.1　装置陶瓷 353

10.5.2　高频电容器陶瓷 353

10.5.3　微波介质材料 354

10.5.4　铁电陶瓷 356

10.5.5　钛酸锶基高介陶瓷 367

10.5.6　独石陶瓷电容器（积层电容器） 368

10.5.7　晶界层电容器 369

10.5.8　氧化锌压敏陶瓷 370

10.5.9　PTC热敏电阻陶瓷 373

10.5.10　气敏和湿敏电阻 374

10.5.11　光导纤维 374

习题和思考题 376