[工學]1功能材料概論

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1、功能材料概論材料王琳遼寧科技大學材料學院1主要參考資料1.功能材料概論--殷景華，王雅珍，鞠剛（哈工大出版社，2004）2.新型功能材料--貢長生，張克立(化學工業(yè)出版社,2001)3.功能材料學--周馨我(北京理工大學出版社,2002)4.現代功能材料及其應用--郭衛(wèi)生,汪濟奎（化學工業(yè)出版社,2002）5.新材料概論—譚毅，李敬鋒（冶金工業(yè)出版社，2004）6.新材料概論—陳光，崔崇（科學出版社，2003）7.材料概論—徐曉虹，吳建鋒，王國梅（高教出版社，2006）2目錄第一章緒論第二章超導材料第三章儲氫材料第四章磁性材料第五章功能陶瓷材料第六章納米材料第七章

2、智能材料第八章醫(yī)用生物材料第九章科技文獻寫作31986年，我國制定了《高技術發(fā)展計劃綱要》，被評選列入的七個技術群是生物技術、信息技術、激光技術、航天技術、自動化技術、新能源技術和新材料技術。4一般認為，新材料有晶須材料、非晶材料、超塑性合金、形狀記憶材料、功能陶瓷、功能有機材料、超導材料、碳纖維、能量轉換材料等。新材料發(fā)展的重點已經從結構材料轉向功能材料。功能材料被譽為－－2l世紀人類文明的重要支柱51.緒論隨著時代的發(fā)展，人類將進入一個信息時代。為了解決生產高速發(fā)展以及由此所產生的能源、環(huán)境等一系列的問題，更需要用高科技的方法和手段來生產新型的、功能性的產品，

3、以獲得各種優(yōu)良的綜合性能。近年來新型功能材料層出不窮，得到了突破性的進展。6日本和歐美各國對新型功能材料的研究十分注意，這是因為功能材料是能源、計算機、通訊、電子、激光等現代科學的基礎，功能材料在未來的社會發(fā)展中具有重大戰(zhàn)略意義。7近10年來，功能材料成為材料科學和工程領域中最為活躍的部分。每年以5％以上的速度增長，相當于每年有1.25萬種新材料問世。未來世界需要更多的性能優(yōu)異的功能材料，功能材料正在滲透到現代生活的各個領域。81.1功能材料的概念與分類1.1.1功能材料的發(fā)展概況材料是人類社會生活的物質基礎，材料的發(fā)展導致時代的變遷，推進人類的物質文明和社會進步

4、。例如，“石器時代”、“銅器時代”和“鐵器時代”等。為了生存和發(fā)展，人類一方面從大自然中選擇天然物質進行加工和改造，獲得適用的材料；另一方面通過物理化學加工方法研制合金、玻璃、陶瓷、合成高分子材料來滿足生產和生活的需要。人們在使用這些材料時，有的是利用某些材料具有抵抗外力的作用而保持自己的形狀和結構不變的優(yōu)良力學性能（例如強度和韌性）來制造工具、機械、車輛以及修建房屋、橋梁、鐵路等，這些材料統(tǒng)稱為結構材料。9有的則是通過光、電、磁、聲、熱、化學、生物化學等作用后，使材料具有特定的功能，主要是光學功能、電磁功能、聲學功能、生體功能、分離功能、梯度功能、形狀記憶功能、

5、自適應功能等，人們按照其性能常稱為光學材料、磁性材料、電絕緣材料、超導材料、聲學材料、生物醫(yī)學材料、分離材料、梯度功能材料、智能材料。利用它們制造具有記錄、儲存、傳導信息或轉換能量的功能元、器件。這些材料總稱為功能材料。101.1.2功能材料的概念功能材料是指通過光、電、磁、熱、化學、生化等作用后具有特定功能的材料。在國外，常將這類材料稱為功能材料(FunctionalMaterials)、特種材料(SpecialityMaterials)或精細材料(FineMaterials)。11功能材料涉及面較廣，具體包括光、電功能，磁功能，分離功能，形狀記憶功能等等。這類

6、材料相對于通常的結構材料而言，一般除了具有機械特性外，還具有其他的功能特性。12材料的特定功能與材料的特定結構是相聯(lián)系的。如對于導電聚合物來說，它一般具有長鏈共軛雙鍵；金屬結構中由于彈性馬氏體相變能產生記憶效應，因此出現了形狀記憶合金；壓電陶瓷晶體必須有極軸等。13功能材料是一門新的學科，是從經典的材料學科中孕育出來的學科，目前對它進行嚴格的定義尚有一定的難度，就像許多化學變化中存在著物理現象、高級運動中總是伴隨著低級運動一樣，功能材料既遵循材料的一般特性和變化規(guī)律又具有其自身的特點。因此可認為是傳統(tǒng)材料的更高級的表現形式。141.1.3功能材料的分類目前主要是根

7、據材料的物質性、或功能性、應用性進行分類。（一）根據材料的物質性進行分類1、金屬功能材料2、無機非金屬功能材料3、有機功能材料4、復合功能材料15（二）根據材料的功能性進行分類按照材料的物理化學功能進行分類：1.光學功能材料（按在具體應用中所發(fā)揮的效能和作用）①非線性光學材料例：磷酸二氫鉀、硫化鋅、碘酸鉀②發(fā)光材料例：高效稀土發(fā)光材料③紅外光學材料例：尖晶石、藍寶石④感光材料例：鹵化銀、CdS等⑤激光材料例：紅寶石、氟化物晶體⑥光電功能材料例：半導體、磁性體、電介質材料⑦聲光功能材料例：PbMoO4、TeO2、用于制造調制器等⑧磁光材料例：尖晶石鐵氧體⑨光記錄材料

8、例：碲、碲