功能材料学
护梯度功能材料; 纳米材料的概念、纳米颗粒材料; 机敏材料和智能材料的概念。
教学难点
导电材料的电导率、能带结构和导电机理; 介电材料的特征值、铁电体的特性; 压电效应; 温差电动势效应、热电导效应、热释电效应; 光电子发射原理、光电导原理、光电动势原
理; 磁性材料和磁信息材料的磁滞回线及特征值;
田莳编著,《功能材料》,北京航空航天大学出 版社,1995年。
殷景华等主编,《功能材料概论》,哈尔滨工业 大学出版社,1999年。
郭卫红等编著,《现代功能材料及其应用》,化 学工业出版社,2002年。
贡长生等主编,《新型功能材料》,化学工业出 版社,2001年。
绪论
0.1 引言 0.2 功能材料的特征和分类 0.3 功能材料的现状和发展趋势 0.4 功能材料学科的内容和相关学科
0.1 引言
材料是现代科技和国民经济的物质基础。材料与 信息、能源构成现代文明的三大支柱。
新材料技术被视为新技术革命的基础和先导。
材料包括人类有用的各种物质。具体地说,材料 是用来制造各种产品的物质,这些物质能用来生 产和构成功能更多、更强大的产品。
材料按其性质及用途可分为结构材料和功能材料 两大类。
结构材料实际上是一种具有力学功能的材料,因 此也是一种功能材料。但由于对应于力学功能的 机械运动是一种宏观物体的运动,它与对应于其 他功能的微观物体的运动有着显著的区别。因此, 习惯上不把结构材料包括在功能材料范畴之内。
由于宏观运动和微观运动之间是相互联系的,在 适当条件下还可以互相转化。因此,结构材料和 功能材料有共同的科学基础,有时也很难截然划 分。此外,有时一种材料可同时具有结构材料和 功能材料两种属性,如结构隐身材料。
对功能材料的研究和应用实际上远早于1965年, 但在相当长的时间内发展缓慢。20世纪60年代以 来,功能材料得到了迅速发展,其主要原因是:
①微电子、激光等各种现代技术的兴起及其对材 料的需求;
②固体物理、固体化学、量子理论、结构化学、 生物物理和生物化学等学科的飞速发展;
③各种制备功能材料的新技术和现代分析测试技 术在功能材料研究和生产中的实际应用。
教学目标及基本要求
掌握功能材料的概念、特征和分类; 了解功能材料的现状、发展趋势以及功能
材料学科的内容和相关学科。
教学重点和难点
(1)功能材料及其主要特征 (2)功能材料的化学成分分类和物理性质
分类
绪论
功能材料是指具有优良的物理、化学、生物或其 相互转化的功能,用于非承载目的的材料。
功能材料学
授课学期:2007~2008学年第2学期 考核方式:闭卷考试 学 分:3学分 授课专业:2005级无机非金属材料专业 总学时数:48学时 理论学时:48学时 实践学时:0学时 课堂讲授:46学时 辅导答疑:2学时
教学目标及基本要求
了解和掌握电功能材料、磁功能材料、光功 能材料和特种物理功能材料的组分、结构、 性能和发展动向;
结构材料(工程材料)是指要求强度、韧性、塑 性等机械性能的材料,混凝土、木材等建筑材料 是典型的结构材料。结构材料被称为第一代材料。
功能材料的概念是美国人Morton J A于1965年首 先提出来的,是指具有一种或几种特定功能的材 料,如磁性材料等,它具有优良的物理、化学和 生物功能,在物件中起着“功能”的作用。
拓宽知识视野,提升知识层次,培养和提高 综合素质和应用能力;
为相关专业课程的学习和毕业后从事功能材 料的生产、科研和教学工作打下较坚实基础。
教学ห้องสมุดไป่ตู้容与课时分配
绪论 2学时 第一章 导电材料 4学时 第二章 介电材料 2学时 第三章 压电材料 2学时 第四章 热电材料 2学时 第五章 光电材料 2学时 第六章 磁性材料 4学时 第七章 磁信息材料 2学时 第八章 透光和导光材料 2学时
第九章 发光材料 2学时 第十章 激光材料 2学时 第十一章 非线性光学材料 2学时 第十二章 光调制用材料 2学时 第十三章 红外材料 2学时 第十四章 光信息材料 2学时 第十五章 隐身材料 4学时 第十六章 梯度功能材料 4学时 第十七章 纳米材料 2学时 第十八章 机敏材料和智能材料 2学时 辅导答疑 2学时
光纤材料的传输原理; 材料的发光机理; 激光的基本原理、产生及特点; 非线性光学材料的基本原理; 电光效应、磁光效应; 红外线的基本规律; 微波隐身原理、红外隐身原理、激光隐身原理; 梯度功能材料的概念; 纳米材料的概念和特征; 机敏材料和智能材料的概念。
主要参考书目
马如璋等编著,《功能材料学概论》,冶金工业 出版社,1999年。
教学重点
功能材料的特征和分类; 导体材料、超导材料、半导体材料; 介电材料、铁电材料; 压电效应及压电材料的特征值; 温差电动势材料、热电导材料、热释电材料; 光电子发射材料、光电导材料、光电动势材料; 软磁材料、硬磁材料、铁氧体; 磁记录材料、磁泡材料、矩磁材料; 透光材料、光纤材料;
材料的发光机理、光致发光材料、电致发光材料、 射线致发光材料、等离子发光材料。
激光的基本原理、激光材料; 非线性光学材料的基本原理; 电光材料、磁光材料; 红外线的基本规律、红外辐射材料、透红外材料; 全息材料、光盘材料; 隐身技术、微波隐身材料、红外隐身材料、激光、
声和多功能隐身材料; 梯度功能材料的概念、梯度光折射率材料、热防
功能材料学科是一门新兴的综合学科。
功能材料学是功能材料学科中的一门技术基础课。 本教材主要阐述了电、磁、光和特种物理功能材 料的组成、结构、性能、应用和发展动向,未涉 及核、热、声、分离、摩擦、密封等物理功能材 料,以及化学和生物等功能材料。
本教材共有绪论和18章内容,其中1~5章为电功 能材料,6~7章为磁功能材料,8~14章为光功 能材料,15~18章为隐身材料、梯度功能材料、 纳米材料、机敏和智能材料等特种物理功能材料。