[工学]1功能材料概论

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1、功能材料概论材料王琳辽宁科技大学材料学院1主要参考资料1.功能材料概论--殷景华，王雅珍，鞠刚（哈工大出版社，2004）2.新型功能材料--贡长生，张克立(化学工业出版社,2001)3.功能材料学--周馨我(北京理工大学出版社,2002)4.现代功能材料及其应用--郭卫生,汪济奎（化学工业出版社,2002）5.新材料概论—谭毅，李敬锋（冶金工业出版社，2004）6.新材料概论—陈光，崔崇（科学出版社，2003）7.材料概论—徐晓虹，吴建锋，王国梅（高教出版社，2006）2目录第一章绪论第二章超导材料第三章储氢材料第四章磁性材料第五章功能陶瓷材料第六章纳米材料第七章

2、智能材料第八章医用生物材料第九章科技文献写作31986年，我国制定了《高技术发展计划纲要》，被评选列入的七个技术群是生物技术、信息技术、激光技术、航天技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。4一般认为，新材料有晶须材料、非晶材料、超塑性合金、形状记忆材料、功能陶瓷、功能有机材料、超导材料、碳纤维、能量转换材料等。新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。功能材料被誉为－－2l世纪人类文明的重要支柱51.绪论随着时代的发展，人类将进入一个信息时代。为了解决生产高速发展以及由此所产生的能源、环境等一系列的问题，更需要用高科技的方法和手段来生产新型的、功能性的产品，

3、以获得各种优良的综合性能。近年来新型功能材料层出不穷，得到了突破性的进展。6日本和欧美各国对新型功能材料的研究十分注意，这是因为功能材料是能源、计算机、通讯、电子、激光等现代科学的基础，功能材料在未来的社会发展中具有重大战略意义。7近10年来，功能材料成为材料科学和工程领域中最为活跃的部分。每年以5％以上的速度增长，相当于每年有1.25万种新材料问世。未来世界需要更多的性能优异的功能材料，功能材料正在渗透到现代生活的各个领域。81.1功能材料的概念与分类1.1.1功能材料的发展概况材料是人类社会生活的物质基础，材料的发展导致时代的变迁，推进人类的物质文明和社会进步

4、。例如，“石器时代”、“铜器时代”和“铁器时代”等。为了生存和发展，人类一方面从大自然中选择天然物质进行加工和改造，获得适用的材料；另一方面通过物理化学加工方法研制合金、玻璃、陶瓷、合成高分子材料来满足生产和生活的需要。人们在使用这些材料时，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状和结构不变的优良力学性能（例如强度和韧性）来制造工具、机械、车辆以及修建房屋、桥梁、铁路等，这些材料统称为结构材料。9有的则是通过光、电、磁、声、热、化学、生物化学等作用后，使材料具有特定的功能，主要是光学功能、电磁功能、声学功能、生体功能、分离功能、梯度功能、形状记忆功能、

5、自适应功能等，人们按照其性能常称为光学材料、磁性材料、电绝缘材料、超导材料、声学材料、生物医学材料、分离材料、梯度功能材料、智能材料。利用它们制造具有记录、储存、传导信息或转换能量的功能元、器件。这些材料总称为功能材料。101.1.2功能材料的概念功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。在国外，常将这类材料称为功能材料(FunctionalMaterials)、特种材料(SpecialityMaterials)或精细材料(FineMaterials)。11功能材料涉及面较广，具体包括光、电功能，磁功能，分离功能，形状记忆功能等等。这类

6、材料相对于通常的结构材料而言，一般除了具有机械特性外，还具有其他的功能特性。12材料的特定功能与材料的特定结构是相联系的。如对于导电聚合物来说，它一般具有长链共轭双键；金属结构中由于弹性马氏体相变能产生记忆效应，因此出现了形状记忆合金；压电陶瓷晶体必须有极轴等。13功能材料是一门新的学科，是从经典的材料学科中孕育出来的学科，目前对它进行严格的定义尚有一定的难度，就像许多化学变化中存在着物理现象、高级运动中总是伴随着低级运动一样，功能材料既遵循材料的一般特性和变化规律又具有其自身的特点。因此可认为是传统材料的更高级的表现形式。141.1.3功能材料的分类目前主要是根

7、据材料的物质性、或功能性、应用性进行分类。（一）根据材料的物质性进行分类1、金属功能材料2、无机非金属功能材料3、有机功能材料4、复合功能材料15（二）根据材料的功能性进行分类按照材料的物理化学功能进行分类：1.光学功能材料（按在具体应用中所发挥的效能和作用）①非线性光学材料例：磷酸二氢钾、硫化锌、碘酸钾②发光材料例：高效稀土发光材料③红外光学材料例：尖晶石、蓝宝石④感光材料例：卤化银、CdS等⑤激光材料例：红宝石、氟化物晶体⑥光电功能材料例：半导体、磁性体、电介质材料⑦声光功能材料例：PbMoO4、TeO2、用于制造调制器等⑧磁光材料例：尖晶石铁氧体⑨光记录材料

8、例：碲、碲