《功能材料》PPT课件

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1、1新型功能材料理学院卫芝贤2主要参考资料1、现代功能材料及其应用—郭卫生,汪济奎（化学工业出版社,2002）2、功能材料学---周馨我(北京理工大学出版社,2002)3、新型功能材料---贡长生，张克立(化学工业出版社,2001)4、新型无机材料-----杨华明,宋晓岚,金胜明（化学工业出版社,2005）5、信息和功能材料-----刘先曙马傅华辛秀田（宇航出版社,1998）6、功能材料学概论-----马如璋蒋民华（冶金工业出版社,1999）7.功能材料基础建议教材：功能材料概论---殷景华王雅珍（哈尔滨工业大学出版社,1999）3现代科学技术的三大支柱－能源、材料、信

2、息，其中材料是基础。新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料，从单一走向复合。结构材料：是以力学性能为基础，主要制利用其强度、硬度韧性等机械性能制成的各种材料。功能材料：功能材料一般除了具有机械特性外，还具有其他的功能特性，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。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。4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。5材料科学目的：在于揭示材料的行为，给予材料属性的描述或建立

3、模型，以及解释组成结构与性能间的联系材料的特定的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等6一、功能材料的概念功能材料一般除了具有机械特性外，还具有其他的功能特性，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，常将这类材料称为特种材料(SpecialityMaterials))或精细材料(FineMaterials)。第一节功能材料的概念与分类7二、材料的分类●按物态划分：气态、液态和固态。●按组成和结合健性质：金属材料、无机非金属材料、高

4、分子材料以及复合材料。按材料的功能：结构材料、功能材料。●按使用领域：建筑材料、电子材料、医用材料、仪表材料、能源材料等。8三、功能材料的分类随着技术的发展和人类认识的扩展，新型的功能材料不断被开发出来，因此对其也产生了许多不同的分类方法。从功能的不同考虑，可将功能材料分为以下四类。9(1)力学功能主要是指强化功能材料和弹性功能材料，如高结晶材料、超高强材料等。(2)化学功能①分离功能材料：如分离膜，离子交换树脂、高分子络合物；②反应功能材料；如高分子试剂、高分子催化剂；③生物功能材料：如生物反应器等。10（3）物理化学功能①电学功能材料：如超导体，导电高分子等；②光

5、学功能材料：如感光性高分子等；③能量转换材料：如压电材料、光电材料。11(4)生物化学功能①医用功能材料：人工脏器用材料如人工肾、人工心肺，可降解的医用缝合线、骨钉、骨板等；②功能性药物：如缓释性高分子，药物活性高分子，高分子农药等；③生物降解材料12从化学键类型来分金属材料：（金属键）金属学黑色金属（钢和铸铁-铁碳合金）钢：碳素钢和合金钢（按成分）；普通钢、优质钢和高级优质钢（按品质）；平炉钢、转炉钢、电炉钢和奥氏体钢（按冶炼法）；结构钢、工具钢、特殊钢及专用钢（按用途）。铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁等。有色金属(非铁材料)轻金属(密度﹤5)、重

6、金属(密度﹥5)、贵金属、类金属和稀有金属，如A1、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni、Ti及其合金。在工程上占有重要地位无机非金属材料（共价键）和主要包括陶瓷、水泥（硅酸盐）、玻璃、耐火材料等，资源丰富，性能价格比高。20世纪中后期，通过合成原料和新的制备技术，出现了一系列特殊功能的先进陶瓷。13高分子材料：20世纪初，人工合成高分子材料问世：1909年-酚醛树脂(胶木)；1925年-聚苯乙烯；（氯纶）1931年-聚氯乙烯；（树脂）1941年-尼龙，如今世界年产量在1亿吨以上。复合材料14金属材料的基本属性●结合健为金属健；●熔点较高；●具有金属光泽；●展性、延性大

7、；●强度较高；●结构中存在自由电子，导热和导电性好；●在空气中易被氧化。15无机非金属材料（陶瓷学）主要包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。按性能和用途：传统陶瓷和特种陶瓷。特种陶瓷也称精细陶瓷（FineCeramics）高技术陶瓷（HighTechnicalCeramics）先进陶瓷（AdvancedCeramics）特种陶瓷是以人工合成化合物为原料制备，用于技术和工程领域，如电子信息、能源、机械、化工、动力、生物、航天航空和其它高新技术领域。16无机非金属材料的基本属性化学健主要是离于键、共价健以及它们的混合键；硬而脆、韧性低、抗压不抗