先进功能材料复习资料

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1、1、说明功能材料与结构材料的区别并举例。1）功能材料的功能对应于材料的微观结构和微观物体的运功，结构材料则主耍利用其力学和机械性能。2）功能材料的聚集态和形态非常多样化，除了晶态外，还有气态、液态、液晶态、非晶态、混合态、等离子态等；除了三维体相材料外，还有二维、一维和零维材料；除Y平衡态外，还有非平衡态。而结构材料的形态较为申一。3）功能材料多以元件形式为最终产品，如纳米氧化锌薄膜用于特种气体敏感材料，制作传感器，如汽车句机酒精检测。而结构材料多以材料形式为最终产品，如钢材、铝合金用在汽车和飞机结构、大梁、门

2、框上，起力学支撑和结构固定作用。4）功能材料的制备技术涉及新工艺和新技术，如急冷、超净、超微、超纯、薄膜化、集成化、微型化、智能化、糈细控制等。而结构材料的制备多涉及传统的方法，如轧制、铸造、烧结等。2、说明一次功能材料与二次功能材料的区别并举例。一次功能材料：当向材料输入的能量和从材料输出的能量屈于同一种形式时，材料起到能量传输部件的作用。材料的这种功能称为一次功能。以一次功能为使用目的的材料又称为载体材料。如：1）力学功能：粘、润滑、超塑、高弹、防震性等。2）声功能：隔音、吸音性等。3）热功能：传热、隔热、

3、吸热、蓄热性等。4）电功能：导屯、超导性、绝缘、电限等。5）磁功能：硬磁性（记录介质）、软磁性（磁头等）等。6）光功能：透光、反折射光、吸光、偏振光、聚光性等。7）化学功能：吸附、催化、生化反应、酶反应等。8）其他功能：如放射特性、电磁波特性等。二次功能材料：当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式吋，材料起能量的转换部件作用，材料的这种功能称为二次功能或高次功能。如：1）光能-＞其他形式（如光合成、光分解、光致抗蚀、化学发光、感光、光致仲缩、光伏、光导电等）。2）电能—其他形式（如电磁、电热、热电、光

4、电、场致发光、电化学、电光效应等）。3）磁能一＞其他形式（如光磁效应、热磁效应、磁冷冻（磁热）效应等）。4）机械一＞其他形式（如形状记忆、热师性、机械化学、压电、电致仲缩、光压、声光、光弹性效应等）。3、氢与其他元素形成的氢化物有几种键合类型？哪些键合的材料适合用作储氢？氢与其他元素形成的氢化物大致宥三种键合类型：1）离+键型，氢与IA及IIA族元索间MH、MH2型，如LiH、MgH2等。稳定，呈白色粉末状，氢以H"存在。2）金属键型，氢与过渡族元素问，稳定，呈黑色粉末。如TiHu、LaH3、TiH2、VH2、

5、NbH2等。3）共价键型，氢与硼及其附近元素间，如B2H6、A1H3、NH3、AsH3、SiH4、H2O,多是低沸点挥发性化合物，不能作储氢材料。4、形状记忆合金与形状记忆聚合物机理有何区别？形状记忆合金是通过马氏体和变而呈现形状记忆效应的。马氏体和变具有可逆性，将马氏体向高温相（奥氏体）的转变称为逆转变。形状记忆效应是热弹性马氏体相变产生的低温相在加热时向高温相进行可逆转变的结采。SMA宥双程、全程形状记忆。聚合物SME由其内部结构决定。SMP~般由保持形状的固定相和在某种温度下能可逆地发生软化-硬化的可逆和

6、组成。固定和：交联结构、部分结晶结构或分子链的缠绕等。可逆相：能够产生结晶、熔融可逆变化的部分结晶相，或发生玻璃态与橡胶态可逆转变的相。SMP只宥单程形状记忆。5、材料磁性来源是什么？物质的磁性來源丁组成物质中原子的磁性。1）带电的粒子漂移或运动产生磁场；2）电子的自旋;3）电子的轨道运动：核外电子的运动和当于一个闭合电流，具有一定的轨道磁矩；4)原子核的磁矩。材料的磁性主要来源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩。原子核的磁矩很小，只有电子的几千分之一，通常可以略去不计。6、何谓顺磁性与抗磁性？1)顺磁性是在磁场作用下

7、，物质中和邻原子或离子的热无序磁矩在一定程度上与磁场强度方向一致的定向排列的现象。顺磁性是一种弱磁性。顺磁(性)物质的主耍特点是原子或分子中含宥没宥完全抵消的电子磁矩，因而其宥原子或分子磁矩。但是原+(或分子)磁矩之间并无强的相互作用(一般为交换作用)，因此原子磁矩在热骚动的影响下处于无规(混乱)排列状态，原子磁矩互相抵消而无合磁矩。但是当受到外加磁场作用时，这些原来在热骚动下混乱排列的原子磁矩便同时受到磁场作用使K•趋向磁场排列和热骚动作用使K•趋向浞乱排列，因此总的效果是在外加磁场方向宥一定的磁矩分量。2)

8、抗磁性是在受到外加磁场作用吋，物质获得反抗外加磁场的磁化强度的现象。抗磁性是~些物质的原子屮电子磁矩互相抵消，合磁矩为零。但是当受到外加磁场作用时，电子轨道运动会发生变化，而且在与外加磁场的相反方向产生很小的合磁矩。7、超导材料的三个临界参数。1)临界温度Tc:超导体从常导态转为超导态温度，是在外磁场、电流、应力和辐射等条件足够低时，电阻突然变为零的温度。2)临界磁场Hc(T)：温度为