功能材料及其应用的内容简介

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《功能材料及其应用》作者在上大学时攻读材料物理，以后又经研究生阶段精修学业。获得博士学位后，曾在中国科学院冶金研究所进行功能材料研究，再转入他的母校上海交通大学的材料学院工作，担任博导，教授“固体物理”及“材料相变”等课程。在教书育人的同时，继续对功能材料的相变课题作深入研究，发表了多篇颇有价值的论文，参与编写研究生教材。

图书目录

序

前言

第1章 金属功能材料

1．1 高温合金

1．1．1 高温合金的定义和发展

1．1．2 高温合金的特性和分类

1．1．3 高温合金的高温性能要求

1．1．4 提高高温合金性能的途径和方法

1．1．5 高温合金的未来

1．1．6 高温合金的应用

1．2 阻尼合金

1．2．1 材料阻尼性能

1．2．2 阻尼合金的分类

1．2．3 阻尼合金的特性

1．2．4 阻尼合金的应用

1．2．5 阻尼合金的其他类型

1．3 弹性合金

1．3．1 弹性的基本概念

1．3．2 弹性合金的分类和应用

1．3．3 一般弹簧钢

1．3．4 耐腐蚀弹性合金

1．3．5 高温弹性合金

1．3．6 高导电弹性合金

1．3．7 恒弹性合金

1．4 膨胀合金

1．4．1 概述

1．4．2 膨胀合金的分类和特征

1．4．3 Fe—Ni系膨胀合金

1．4．4 Fe-Ni—Co系膨胀合金

1．4．5 Fe-Ni-Cr系膨胀合金

1．4．6 Fe-Cr系膨胀合金

1．4．7 其他膨胀合金

1．5 贮氢合金

1．5．1 贮氢合金概述

：1．5．2 二元金属氢化物

1．5．3 贮氢合金的基本理论

1．5．4 金属贮氢合金类型

1．5．5 贮氢合金的应用

1．6 非晶合金

1．6．1 非晶态材料发展概况

1．6．2 非晶材料结构

1．6．3 非晶合金的形成

1．6．4 非晶合金的性能

1．6．5 非晶合金的应用

1．7 磁性材料

1．7．1 固体的磁性

1．7．2 永磁材料

1．7．3 软磁材料

1．7．4 磁微波铁氧体器件和微波吸收

1．7．5 磁记录用的磁性材料及磁泡

1．7．6 磁性材料的特殊用途

1．8 功能合金

1．8．1 材料的电性能

1．8．2 电阻材料

1．8．3 电热材料

1．8．4 导电材料和超导材料

1．9 形状记忆合金

1．9．1 马氏体相变与形状记忆效应

1．9．2 Ni-Tj系形状记忆合金

1．9．3 铜一基形状记忆合金

1．9．4 铁基形状记忆合金

1．9．5 其他形状记忆合金

1．9．6 形状记忆陶瓷

1．9．7 形状记忆合金的应用

参考文献

第2章 无机功能材料

2．1 半导体材料

2．1．1 半导体材料的性质和分类

2．1．2 半导体的晶体结构和特性

2．1．3 半导体中的杂质缺陷

2．1．4 典型半导体材料及应用

2．2 高性能结构陶瓷

2．2．1 结构陶瓷的种类

2．2．2 结构陶瓷的强韧机理

2．2．3 结构陶瓷材料的应用

2．3 电功能陶瓷

2．3．1 绝缘陶瓷

2．3．2 介电、铁电陶瓷

2．3．3 压电、热释电陶瓷

2．3．4 导电陶瓷

2．4 敏感陶瓷

2．4．1 热敏陶瓷

2．4．2 压敏陶瓷

2．4．3 气敏陶瓷

2．4．4 湿敏陶瓷

2．4．5 多功能化和智能化敏感陶瓷

2．5 功能玻璃

2．5．1 光学玻璃

2．5．2 电解质玻璃

2．5．3 光电子功能玻璃

2．6 微晶玻璃和纤维玻璃

2．6．1 微晶玻璃

2．6．2 纤维玻璃

2．7 光学晶体

2．7．1 线性光学晶体

2．7．2 非线性光学晶体

2．8 激光晶体

2．8．1 激光理论基础

2．8．2 固体激光器

2．8．3 激光晶体类型

2．8．4 目前使用的激光晶体及应用

2．9 电、磁、力、温度功能晶体

2．9．1 电光晶体

2．9．2 光折变晶体

2．9．3 压电晶体

2．9．4 声光晶体

2．9．5 磁光晶体

2．9．6 热释电晶体

参考文献

第3章 有机功能材料

3.1结构高分子

3.1.1高分子材料的定义、组成和合成

3.1.2高分子材料的命名、类型和组成

3.1.3工程塑料

3.1.4合成橡胶与合成纤维

3.1.5合成胶粘剂和涂料

3.2有机光功能材料

3.2.1有机非线性光学晶体

3.2.2感光性高分子树脂

3.2.3光致变色高分子

3.2.4塑料光导纤维

3.3电功能高分子

3.3.1导电高分子材料

3.3.2光导电高分子材料

3.3.3高分子压电材料和热电材料

3.3.4高分子超导体

3.4化学功能高分子

3.4.1离子交换树脂

3.4.2高吸水性高分子

3.4.3高分子絮凝剂

3.5高分子液晶

3.5.1液晶的物理结构类型

3.5.2液晶化合物的化学结构

3.5.3主链高分子液晶

3.5.4侧链高分子液晶

3.5.5液晶高分子材料的应用

3.6其他功能高分子

3.6.1磁功能高分子

3.6.2功能性高分子分离膜

3.7形状记忆高分子

3.7.1形状记忆高分子原理

3.7.2形状记忆聚合物的种类和结构特征

3.7.3聚合物形状记忆特征

3.7.4形状记忆聚合物的应用

3.8医药功能高分子

3.8.1医用高分子

3.8.2药用高分子

参考文献

第四章 特殊功能材料

4.1电、热、波、光功能复合材料

4.1.1功能复合特征与分类

4.1.2电功能复合材料

4.1.3吸声和吸波功能复合材料

4.1.4光学功能复合材料

4.1.5热学和力学功能复合材料

4.2结构功能复合材料

4.2.1聚合物基复合材料

4.2.2金属基复合材料的种类和基本性能

4.2.3陶瓷基复合材料

4.2.4水泥基复合材料

4.2.5碳/碳复合材料

4.2.6混杂纤维复合材料

4.3梯度功能材料

4.3.1梯度功能材料的特点

4.3.2梯度功能材料的设计和制备

4.3.3梯度功能材料的应用

4.4纳米功能材料

4.4.1纳米材料的特殊效应

4.4.2纳米材料的制备

4.4.3纳米功能材料的应用

4.4.4纳米技术在军事领域中的应用

参考文献

关于功能材料的分类，没有统一的界定，下面关于其分类摘自3本书籍。 功能材料本身的范围还没有公认的严格的界定，所以对它的分类就很难有统一的认识。比较常见的分类方法有：

（1）按照材料的化学键分类。分为功能性金属材料、功能性无机非金属材料、功能性有机材料和功能性复合材料。

（2）按照材料物理性质分类。分为磁性材料、电性材料、光学材料、声学材料、力学材料、化学功能材料等。

（3）按照功能材料的应用领域分类。分为电子材料、军工材料、核材料、信息工业用材料、能源材料、医学材料等。 与上述相似：

功能材料种类繁多，涉及面广，迄今还没有一个公认的分类方法。目 前主要是根据材料的物质性，或功能性、应用型进行分类。

（1）根据材料的物质性进行分类

①金属功能材料

②无机非金属功能材料

③有机功能材料

④复合功能材料

（2）根据材料的功能性进行分类

按照材料的物理化学功能进行分类，例如，按材料的主要使用性能大致可分为9大类型：

①电学功能材料

②磁学功能材料

③光学功能材料

④声学功能材料

⑤力学功能材料

⑥热学功能材料

⑦化学功能材料

⑧生物医学功能材料

⑨核功能材料

（3）根据材料的应用性进行分类

按照功能材料应用的技术领域进行分类，主要可分为信息材料、电子材料、电工材料、电讯材料、计算机材料、传感材料、仪器仪表材料、能源材料、航空航天材料、生物医用材料。 也提到按材料种类分，可分为金属功能材料、无机非金属功能材料和有机功能材料。本书主要从功能角度考虑将功能材料分类。大致写了两种分类方法：

（一）从功能的不同可以分为如下几类：

（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、高分子催化剂等等。

③生物功能材料：如固定化酶，生物反应器等等。

（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光学功能材料：如光导纤维、感光性高分子等。

③能量转换材料：如压电材料、光电材料等。

（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、骨板等等。

②功能性药物：如缓释高分子，药物活性高分子，高分子农药等。

③生物降解材料

（二）按功能的显示过程可分为一次功能材料和二次功能材料。

（1）一次功能。当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于同一种形式时，材料起到能量传输部件的作用，材料的这种功能称为一次功能。以一次功能为使用目的的材料又称为载体材料。

①力学功能。如惯性、粘性、流动性、润滑性、成型性、超塑性、恒弹性、高弹性、振动性和防震性。

②声功能。如隔音性、吸音性。

③热功能。如传热性、隔热性、吸热性和蓄热性。

④电功能。如导电性、超导性、绝缘性和电阻等。

⑤磁功能。如硬磁性、软磁性、半硬磁性等。

⑥光功能。如遮光性、透光性、折射光性、反射光性、吸光性、偏振光性、分光性、聚光性等。

⑦化学功能。如吸附作用、气体吸附性、催化作用、生物化学反应、酶反应等。

⑧其他功能。如放射性、电磁波特性等等。

（2）二次功能。当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式时，材料起能量的转换部件作用，材料的这种功能称为二次功能或高次功能。二次功能按能量的转换系统可分类如下。

①光能和其他形式能量的转换。如光合成反应、光分解反应、光化反应、光致抗蚀、化学发光，感光反应，光致伸缩，光生伏特效应和光导电效应。

②电能和其他形式能量的转换。如电磁效应、电阻发热效应、热点效应、光电效应、场致发光效应、电化学效应和电光效应等。

③磁能与其他形式能量的转换。如光磁效应、热磁效应、磁冷冻效应和磁性转变等。

④机械与其他形式能量的转换。如形状记忆效应、热弹性效应、机械化学效应、压电效应、电致伸缩、光压效应、声光效应、光弹性效应和磁致伸缩等。

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