电子功能与元器件材料与功能材料的分类

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1、LOGO电子功能材料及元器件电子科学与工程学院目录第一章电子功能材料概述（形状记忆合金，超导材料，半导体超晶格材料，电子功能陶瓷，有机电致发光材料和液晶材料）第二章化合物晶体的缺陷化学基础第三章热敏陶瓷及热（温）敏感元件第四章半导体气体敏感元件第五章湿度敏感器件第六章光敏及光电器件第七章光纤及光纤传感器第八章压力传感器第九章磁敏传感器件2学习这门课的必要性学习这门课的必要性学习这门课的必要性?材料科学能源科学信息技术科学发展的三大支柱高科技的前导：信息技术，它以微电子技术为基础，包括通信技术、自动化技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、计算机技术和人工智能技术等高技

2、术的支柱：新能源技术，包括核能技术、太阳能技术、燃煤、磁流体发电技术、地热能技术、海洋能技术等高科技的基础：新材料技术，包括对超导材料、高温材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶态材料、单晶材料、纤维材料、超微粒材料、高性能结构材料、特种功能材料等的开发利用41.材料科学的重要性5能源指能够提供出能量的自然资源。能源是人类生存的物质基础，社会经济发展的原动力。石油煤炭电力柴草新能源人类利用能源三个时期核能地热能太阳能材料科学是能源技术的基础1.材料科学的重要性62.材料的分类材料金属材料无机非金属材料有机高分子材料黑色金属有色金属生铁（灰口铸铁、球磨铸铁、可锻铸铁）碳钢（

3、低、中碳钢，超高碳钢）合金钢（不锈钢、工具钢、耐热钢、其它合金钢等）轻金属（铝、镁、钠等）重金属（汞、铜、铅、锌、钴锡、锑、银、金等）稀有金属（锂、铍、钛、钼、钡、铯、银、金、钯等）半金属（硅、硒、碲、砷等）陶瓷（结构陶瓷、建筑陶瓷、传统陶瓷）玻璃（普通玻璃、石英玻璃、硼化玻璃、钢化玻璃、铅玻璃等）水泥耐火材料（氧化铝、氧化硅、氧化镁、石棉等）精细陶瓷（金属氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等）复合材料非金属基复合材料（玻璃纤维/树脂、碳纤维/树脂）金属基复合材料（硼/铝、碳/铝）合成纤维（锦纶、腈纶、涤纶、丙纶、维纶等）合成橡胶（丁苯、氯丁、丁腈、聚氨酯、氟橡胶、硅橡胶

4、等）合成塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚砜等）合成胶黏剂和涂料（聚氨酯、环氧-丁腈、酚醛-缩醛）部分液晶（近晶型、项列型、胆甾型）73.功能材料的概念功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。Diagram功能材料信息技术海洋工程技术空间技术能源技术环保技术生物工程技术计算机技术纳米技术84.功能材料的分类功能材料热学功能材料（高温耐热材料、燃气轮机、飞机、汽车的高温绝缘材料等）机械功能材料（质轻、高强

5、度、高硬度材料。例如普通钢抗拉伸强度是（20-40）kg/mm2高强度钢为（40-100）kg/mm2，此外，还有超塑性、抗震材料等)磁学功能材料（永磁铁、磁流体、即强磁性微粉分布于液相无磁滞现象、不凝聚、不沉淀的胶体，还有霍尔器件等）电学功能材料（光电转换材料、半导体材料、超导材料、绝缘材料、介电材料等）光学功能材料（激光材料、光致变色材料，透光、导光玻璃、光声、光磁材料等）化学和生物功能材料（人造器官材料、气体、离子分离膜、抗血栓功能材料等）其他功能材料（混杂材料、合成碳纤维、氧化铅纤维等复合材料）9开发新材料的必要性和可能性1.人类的需求增加2.现有资源的枯竭3

6、.科学技术的发展4.功能材料的分类105.高新技术及其应用材料的典型例子A：宇航材料1头锥和机翼（1260-1500℃）热分解的碳纤维和石墨化树脂2机身和机翼下表面（650-1260℃）高温陶瓷瓦（SiO2纤维+硼化硅）3机身侧面和机翼上表面（370-650℃）低温陶瓷瓦（SiO2纤维+胶状SiO2）4货舱门、尾端机身等（<398℃）粘瓦（聚芳纤胺纤维）航天飞机长：37.2M，宽：23.8M，重：68.8吨火箭长：56M重：2020吨11“哥伦比亚”号航天飞机在起飞大约33秒后的照片5.高新技术及其应用材料的典型例子飞机减重：一架波音767飞机由于使用复合材料可减重4

7、50公斤，采用高强度钢代替原先的合金钢减重900公斤，采用改进的铝合金又可减重363公斤，三项总计减重约为1.7吨。12B：新能源材料（核能）原子能的理论基础：爱因斯坦的质能方程（1905年）E＝mc2表示的质量(m)和能量(E)之间的关系。式中c为光速1932：（质子轰击Li）1初期人工核反应（1919年卢瑟福：α粒子轰击N）5.高新技术及其应用材料的典型例子核能开发阶段：1.实现人工核反应2.发现中子及轻原素裂变3.重元素裂变及链式反应30万eV860万eV发出1690万eV131932年，英国的查德威尔：α粒子轰击Be，发现了中子,获得1935