第五篇 功能材料

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1、第五篇功能材料第五篇功能材料第五篇功能材料1.功能材料的概述2.功能材料的概念及分类3.功能材料的特点4.功能材料制备用的新方法5.功能设计的原理和方法6.纳米材料简介7.敏感陶瓷材料8.功能材料的发展现状功能材料的概述功能材料的概述功能材料的概念1.功能材料的概述2.功能材料的概念及分类日本和欧美各国对新型功能材料的研究十分随着时代的发展，人类将进入一个信息时代。注意，这是因为功能材料是能源、计算机、通讯、功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生电子、激光等现代科学的基础，功能材料在未来为了解决生产高速发展以及由此所产生的能源、环化等作用后具有特定功能的材

2、料。或者说是具有某的社会发展中具有重大战略意义。种或某些特殊物理性能或功能的材料。境等一系列的问题，更需要用高科技的方法和手段近10年来，功能材料成为材料科学和工程领来生产新型的、功能性的产品，以获得各种优良的域中最为活跃的部分。每年以5％以上的速度增在国外，常将这类材料称为功能材料长，相当于每年有1.25万种新材料问世。未来世(FunctionalMaterials)、特种材料(Speciality综合性能。近年来新型功能材料层出不穷，得到了界需要更多的性能优异的功能材料，功能材料正Materials))或精细材料(FineMaterials)。突破性的进

3、展。在渗透到现代生活的各个领域。功能材料的概念功能材料的概念功能材料的分类功能材料涉及面较广，具体包括光、电功能，功能材料是一门新的学科，目前对它进行功能材料的分类磁功能，分离功能，形状记忆功能等。随着技术的发展和人类认识的扩展，新型的功能材严格的定义尚有一定的难度，就像许多化学变这类材料相对于通常的结构材料而言，一般除料不断被开发出来，因此对其也产生了许多不同的分类了具有机械特性外，还具有其他的功能特性。化中存在着物理现象、高级运动中总是伴随着方法。从功能的不同考虑，可将功能材料分为以下四类。考虑，可将功能材料分为以下四类。材料的特定的功能与材料的特定结构

4、是相联系的。低级运动一样，功能材料既遵循材料的一般特如对于导电聚合物来说，它一般具有长链共轭双力学功能化学功能键；金属结构中由于弹性马氏体相变能产生记忆效性和变化规律又具有其自身的特点。因此可认应，因此出现了形状记忆合金；压电陶瓷晶体必须物理化学功能生物化学功能有极轴等。为是传统材料的更高级的运动形式。功能材料的分类功能材料的分类功能材料的特点(1)力学功能（3）物理化学功能3.功能材料的特点①电学功能材料：如超导体，导电高分子等；主要是指强化功能材料和弹性功能材料，如高②光学功能材料：如光导纤维、感光性高分子等；功能材料是目前材料领域发展最快的新领域。结晶

5、材料、超高强材料等。③能量转换材料：如压电材料、光电材料。功能材料虽然制备过程复杂，产品产量小，但是利润较高。其主要原因是基于其特有的“功能性”。(2)化学功能(4)生物化学功能功能材料的结构与性能之间存在着密切的联系，①分离功能材料：如分离膜，离子交换树脂、高分子①医用功能材料：人工脏器用材料如人工肾、人工心材料的骨架、功能基团以及分子组成直接影响着材料络合物；肺，可降解的医用缝合线、骨钉、骨板等；的宏观结构与材料的功能。②功能性药物：如缓释性高分子，药物活性高分子，②反应功能材料；如高分子试剂、高分子催化剂；研究功能材料的结构与功能之间的关系，可以指高分

6、子农药等；导开发更为先进、新颖的功能材料。③生物功能材料：如固定化菌，生物反应器等。③生物降解材料功能材料的特点功能材料的特点功能材料的特点不同种类的功能材料各具特色。如形状记忆合金的发现及各种形状记忆合金体系的（二）无机非金属功能材料（一）金属功能材料开发研制，使得这类新型金属材料在现代军事、电子、无机非金属功能材料的发展速度也很快，新无机非金属功能材料汽车、能源、机械、宇航、医疗等领域得到广泛的应用。的种类也是层出不穷。它以功能玻璃和功能陶瓷金属功能材料是开发比较早金属功能材料的功能材料，随着高新技术的发展，一方面促进了非金属材料的迅速为主，近来也发展了

7、一些新工艺和新品种。另一方面，非晶态合金由于具有优异的物理、化发展，同时也促进了金属材料的发展。学性能，是一种极有发展前景的新型金属材料。新型功能玻璃除了具有普通玻璃的一般性质许多区别于传统金属材料的新型金属功能材料具有独特性能和用途的新型金属功能材料很多，以外，还具有许多独特的性质，如磁光玻璃的应运而生，有的已被广泛应用，有的具有广泛应用如超导合金、纳米金属、高温合金、减振合金、储氢、磁—光转换性能、声光玻璃的声光性、导电玻璃的前景。多孔金属、金属磁性材料等。的导电性、记忆玻璃的记忆特性等。功能材料的特点功能材料的特点功能材料的特点新型功能玻璃的发展以光功

8、能玻璃为代表。功能陶瓷有以下几方面发展趋向：（三）功