文档介绍：第一章功能材料概述?功能材料的概念、分类及特点?功能设计的概念及方法能源、信息和材料是现代文明的三大支柱, 而材料又是一切技术发展的物质基础。功能材料定义以特殊的电、磁、声、光、热、力、化学及生物学等性能作为主要性能指标的一类材料。即在声、光、电、磁、热及化学性能上有特殊效应的,用于非结构目的的(高技术)材料。–1965 年由美国贝尔实验室的 . Morton 博士首先提出功能材料概念。–功能材料一般可将一种物理量转换成另一种物理量,例如太阳能电池的光电转换。功能材料定义… continue ?科学技术的突飞猛进对功能材料的需求日益迫切。新的功能材料已成为新技术和新兴工业发展的关键。–例: ?没有超纯石英玻璃纤维,激光-光纤通信就难以实现; ?高分子反渗透薄膜应用于海水淡化,正在代替耗能大、成本高的蒸发法和离子交换法; ?硅光电材料,使太阳能电池具有工业应用意义。?此外,还有压电、热敏、光敏、透红外、微波、传感、电磁、换能及生物功能陶瓷、形状记忆合金、超导材料、防振合金、超塑性金属、超微粒子等等。它们在现代科学技术领域中,有各种神奇妙用。?每一种新功能材料的诞生都标志着新技术的进步. 每一项新技术都伴随着新功能材料的突破. 高锟功能材料分类?功能材料的的品种繁多,涉及面广,目前已达十多万种,而且还以每年百分之五的增长率不断增加。?有多种分类方法。目前主要是根据材料的化学组成、应用领域、使用性能进行分类。按化学组成分类?金属功能材料?陶瓷功能材料?有机高分子功能材料?功能复合材料?…按应用领域分类?电工功能材料?能源功能材料?信息功能材料?光学功能材料?仪器仪表功能材料?航空航天功能材料?生物医学功能材料?传感器用功能材料?…按使用性能分类?电功能材料?磁功能材料?光功能材料?热功能材料?化学功能材料?生物功能材料?声功能材料?隐形功能材料?…功能材料的现状?近年来,功能材料迅速发展,已有几十大类, 10多万种,且每年都有大量新品种问世。?现已开发的以物理功能材料最多,主要有: 1)单功能材料,如:导电材料、介电材料、铁电材料、磁性材料、磁信息材料、发热材料、热控材料、光学材料、激光材料、红外材料等。 2)功能转换材料,如:压电材料、光电材料、热电材料、磁光材料、声光材料、磁敏材料、磁致伸缩材料、电色材料等。功能材料的现状… continue 3)多功能材料:如防振降噪材料、三防材料(防热、防激光和防核)、电磁材料等。 4)复合和综合功能材料,如:形状记忆材料、隐身材料、传感材料、智能材料、显示材料、分离功能材料、环境材料、电磁屏蔽材料等。 5)新形态和新概念功能材料,如:液晶材料、梯度材料、纳米及其它非随机缺陷材料、非平衡材料等。*化学和生物功能材料的发展速度很快,其功能也更多样化。功能材料的发展趋势 1)开发高技术所需的新型功能材料,特别是尖端领域(航空航天、分子电子学、新能源、海洋技术和生命科学等)所需和在极端条件下(超高温、超高压、超低温、强腐蚀、高真空、强辐射等)工作的高性能功能材料。 2)功能材料的功能从单功能向多功能和复合或综合功能发展,从低级功能向高级功能发展。 3)功能材料和器件的一体化、高集成化、超微型化、高密积化和超分子化。