功能材料的分类
功能材料是指根据其特定的物理、化学或电学性质，在某些应用领域
中发挥特定的功能的材料。根据其性质和应用，功能材料可以分为以
下几类：
1. 电子材料：主要包括半导体、金属、陶瓷等。半导体材料广泛应用
于电子器件中，如晶体管、太阳能电池等；金属材料则广泛应用于导体、电极等领域；陶瓷材料则主要应用于压敏电阻器、介质等。
2. 光学材料：主要包括光学玻璃、光学薄膜等。光学玻璃具有高透明
度和优异的光学性能，广泛应用于镜头、棱镜等光学元件中；光学薄
膜则广泛应用于反射镜、滤波器等领域。
3. 磁性材料：主要包括铁氧体、钕铁硼等。铁氧体广泛应用于变压器、传感器等领域；钕铁硼则广泛应用于永磁体中。
4. 功能陶瓷材料：主要包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等。氧化铝陶瓷
具有高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性，广泛应用于机械零件、切削工
具等领域；氧化锆陶瓷则广泛应用于医疗器械、航空航天等领域。
5. 生物材料：主要包括生物陶瓷、生物塑料等。生物陶瓷具有良好的
生物相容性和生物活性，广泛应用于人工关节、牙科修复等领域；生物塑料则广泛应用于医用注射器、输液袋等领域。
总之，功能材料在各个领域中都发挥着重要的作用，其分类也是多种多样的，不同的功能材料在不同的应用领域中都有着广泛的应用。
浅谈：功能高分子材料分类与性能应 用 功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。 通常，人们对特种和功能高分子的划分普遍采用按其性质、功能或实际用途划分的方法，可以将其分为八种类型。 1、反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。 2、光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光电材料及光致变色材料等。 3、电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其他电敏感性材料。
4、高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其他半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。 5、高分子吸附材料包括高分子吸附树脂、吸水性高分子等。 6、高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。 7、医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。 8、高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。 常见的几种功能高分子材料 离子交换树脂 它是最早工业化的功能高分子材料。经过各种官能化的聚苯乙烯树脂，含有H 离子结构，能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂，含有OH-离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。它们主要用于水的处理。离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
功能材料的分类与应用 吉林农业大学资源与环境学院 摘要：随着时代的发展,各式各样的材料走进人们的生活中,功能材料也越来越多的应用到各行各业.功能材料已经是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。本文从功能技术材料、功能无机非金属材料、功能高分子材料、功能晶体材料、功能复合材料、具有特殊结构的功能材料等方面对功能材料进行了分类和描述，概述了功能材料在航天领域、环保领域以及防伪领域上的应用。 关键词：功能材料；分类；应用 功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。 1功能材料定义 功能材料是以物理性能为主的工程材料的统称，即指在电、磁、声、光、热等方面具有特殊性质，或在其作用下表现出特殊功能的材料[1 ]。 2功能材料的分类 2.1功能金属材料[2] 2.1.1电性材料 包括导电材料：电阻材料，电阻敏感材料-应变电阻、热敏电阻、光敏电阻；电热材料；热电材料，主要用作热电偶。 2.1.2磁性材料 具有能量转换、存储或改变能量状态的功能,按矫顽力大小分为硬磁、半硬磁、软磁材料3种，广泛应用于计算机、通讯、自动化、音响、电机、仪器仪表、航空航天、农业、生物与医疗等技术领域。应用较多的有：金属软磁材料，金属永磁材料，磁致伸缩材料，铁氧体磁性材料。 2.1.3超导材料 具有零电阻特性、迈斯纳效应、磁通量子化和约瑟夫森效应。常规超导体；高温超导体：镧锶铜氧化物(La - Sr - Cu - O )、钇钡铜氧化物( YBa2Cu3O7 -δ) 、铋锶钙铜氧化物(Bi - Sr - Ca - Cu- O)、铊钡钙铜氧化物(Tl - Ba - Ca - Cu - O)、汞钡钙铜氧化物(Hg - Ba - Ca - Cu - O)、无限层超导体、钕铈铜氧化物(Nd - Ce - Cu - O) ；其它类型超导材料：金属间化合物(R - T - B - C)超导体，有机超导体和碱金属掺杂的C60超导体，重费米子超导体。 2.1.4膨胀材料和弹性材料 膨胀合金(低膨胀合金又称因瓦合金)，定膨胀合金又称封接合金、高膨胀合金，主要用作热双金属的主动层；弹性合金(包括高弹性合金)，主要用于航空仪表、精密仪表和精密机
新型功能材料及其应用 谢进利 摘要：科学技术特别是纳米技术的发展，推动了功能材料的飞速发展。功能材料种类的增多和性能的改进拓展了它在各领域的应用范围，使得功能材料在科学研究和经济建设中起到越来越重要的作用。 关键词：功能材料，纳米技术，发展，应用 1. 功能材料概述 功能材料是指那些可用于工业和技术中，具有光、电、磁、声、热等物理或化学性能的各种材料。与结构材料主要利用的是材料的力学性能不同，功能材料主要是以其优越的光、电、磁、热等力学性能以外的特殊性能得到应用。包括电功能材料、磁功能材料、光功能材料、超导材料、功能陶瓷、功能纤维等。 功能材料家族中成员繁多，按照不同的角度可以分成不同类型。按照材料性能分类，有金属功能材料、陶瓷功能材料、高分子功能材料、复合功能材料；按照材料性能分类，有电功能材料、光功能材料、磁功能材料、热功能材料；按照应用领域分类，包括耐高温材料、超导材料、储氢材料、生物医学材料、功能膜和功能纤维等。 在现代航空航天等高新技术行业中，功能材料占有不可或缺的地位。如飞机、航天器、火箭和导弹上起制导、导航和跟踪的作用；环境控制、能源供给、电气系统上的传感、遥控和通信作用等等。功能材料是这些高新技术发展的决定性因数之一。 2. 功能材料与纳米材料 如前所述，功能材料的种类很多。传统的功能材料已被广泛应用于工业技术中的各个领域。如：铜、铝及其合金被用作导电材料；纯铁、铁镍合金、硅钢片被用作软磁材料；α-Al2O3晶体被用作红宝石激光器的基质晶体等等。 随着科学技术的发展，功能材料在工业技术中的应用越来越广泛。同时，新技术的发展和应用也对材料的性能提出了更高的要求。将纳米技术应用到材料的制备过程中，在单个原子、分子层次上实现对材料结构形态和性能的控制，可以获得许多优越性能的纳米功能材料。 纳米材料是其组成相或晶粒在任一维上尺寸都小于100 nm的一类材料的总称。由于物质处于纳米尺度时具有小尺寸效应、表面效应、量子效应及宏观隧道效应，此种变化反应在材料的结构和性能上，就会表现出奇异的功能。因此，功能材料未必是纳米材料，但纳米材料肯定是功能材料。而且，纳米技术不但能使功能材料的性能变得更好，还能制造出新的功能材料和使功能材料具有新的功能。例如，采用纳米技术将导电率高的金属粉末或金属氧化物杂化到柔软的塑料中，可以将绝缘体的塑料变成半导体或导体。 3. 新型功能材料及其应用 功能材料的种类繁多，同一材料可能具有不同的功能，同样的功能也可以用不同的材料来实现。并且，随着材料制备技术的发展和许多应用场合对材料性能提出了更高的要求，材料的许多原有的优良性能被人们加以开发利用，各国研究人员也制造出了许多新的功能材料以满足实际应用的需要。现将一些新发展起来的功能材料及其相关技术简单介绍如下。其中着重介绍与纳米技术相关的新型功能材料的应用。 3.1 超高纯度铜（UHPC） 超高纯度铜（UHPC）是一种优良的电功能材料。通常是对一般铜进行进一步精制而获
环境功能材料讲座内容 环境功能材料是指那些能够在环境保护和资源利用方面发挥重要作用的材料。这些材料具有吸附、分离、催化、光催化、电化学、光电化学等功能，能够有效地处理废水、废气、固体废物等污染物，同时也能够提高能源利用效率和资源利用率。在环境保护和可持续发展方面，环境功能材料具有重要的应用前景和发展潜力。 一、环境功能材料的分类 1. 吸附材料：吸附材料是指那些能够吸附污染物的材料，如活性炭、分子筛等。它们能够通过物理吸附和化学吸附的方式去除水中的有机污染物和重金属离子等。 2. 分离材料：分离材料是指那些能够分离混合物中不同组分的材料，如膜分离材料、离子交换树脂等。它们能够通过物理或化学作用将混合物中的不同组分分离出来，从而实现对污染物的有效去除。 3. 催化材料：催化材料是指那些能够加速化学反应速率的材料，如催化剂、光催化材料等。它们能够通过提高反应速率和效率，实现对污染物的高效降解和转化。
4. 电化学材料：电化学材料是指那些能够在电化学反应中发挥重要作用的材料，如电极材料、电解质等。它们能够通过电化学反应去除水中的有机污染物和重金属离子等。 二、环境功能材料的应用 1. 水处理领域：环境功能材料在水处理领域中具有广泛应用，如活性炭、分子筛等吸附材料、膜分离材料、离子交换树脂等分离材料、催化剂、光催化材料等催化材料、电极材料、电解质等电化学材料等。它们能够有效地去除水中的有机污染物和重金属离子等，提高水质，保护水资源。 2. 大气污染治理领域：环境功能材料在大气污染治理领域中也有重要应用，如催化剂、光催化材料等。它们能够有效地降解大气中的有机污染物和氮氧化物等，减少大气污染物排放，改善空气质量。 3. 固体废物处理领域：环境功能材料在固体废物处理领域中也有应用，如吸附材料、分离材料等。它们能够有效地去除固体废物中的有害物质，提高固体废物的资源利用率和环境友好性。 三、环境功能材料的发展趋势 1. 多功能化：未来环境功能材料的发展趋势是多功能化，即一个材料能够同时
1、功能材料的定义 具有特定的优异的光、电、磁、声、热、湿、气、生物等特性功能的各类材料的总称。 2、功能材料的分类 1）按照功能分类：磁、电、光、热、摩擦、阻尼、防弹、辐射等功能分类 2）按基体材料分类（等同于结构复合材料）：陶瓷基、水泥基、碳基、无机金属基、树脂基等复合材料。 3、功能材料的基本性质（磁、电、光、声、热） 各种功能特性通常对许多因素是很敏感的，如微量元素、缺陷、表面状态等 1）半导体电性 半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由导带中的电子或价带顶部的空穴才能参与导电。它们之间由禁带分开。 本征半导体： 具有本征电导特性的半导体 能带结构通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，他们之间由禁带分开。其价带VB上电子被激发越过禁带进入导带CB，同时在价带上产生相应的空穴。 杂质对半导体的导电性影响很大。 2）磁性 铁磁性：有些金属在外磁场的作用下产生很强的磁化强度，外磁场除去后仍能保持相当大的永久磁性的特性。 过渡金属铁、钴、镍和一些稀土金属都具有铁磁性，磁化率可达106。 3）超导性 超导态：零电阻为特征。超导转变温度即“超导态”时的温度。 麦斯纳效应：“超导态”下超导体内的磁感应强度恒等于零的现象。 超导体的基本特征：电性质和磁性质均为零。 4）光谱性质 吸收光谱：物质在光谱范围里的吸收系数按光频率分布的总体。 发射光谱：发光物质发射光子的能量按频率或波长分布的总体。 表征：发光中心组成与结构关系、周围环境影响。 4、功能复合材料的定义
是一种多相复合体系，它可以通过不同物质的组成、不同相的结构、不同含量及不同方式的复合而制备出来，以满足各种途径的需要。 百度：功能复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料。如:导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、摩擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等凸显某一功能。统称为功能复合材料。（功能复合材料主要由功能体和增强体及基体组成。功能体可由一种或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料可以具有多种功能。同时，还有可能由于复合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。） 5、纳米复合材料的基本概念 由两种或者两种以上的固相至少在一维纳米级大小复合而成的复合材料。当复合材料中的一相晶粒至少有一维尺寸处于纳米级的复合材料。 6、纳米材料的表面、体积、量子尺寸效应 表面效应：指的是纳米材料的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后引起的性质上的变化。 体积效应：由于纳米材料体积极小，所包含的原子数很少，相应的质量极小，有很高的化学活性。 量子尺寸效应：当微粒尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级出现由准连续变为离散的现象。当能级间距大于热能、磁能、电能或超导态的凝聚能时，纳米微粒会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性，称之为量子尺寸效应。 7、本征电导的概念 导带电子或者价带空穴同时存在的情况 8、超导的概念 材料的电阻随温度降低而减少，当温度低于某一临界温度是出现零电阻的现象 9、聚合物基纳米复合材料的功能 增加而不减少的延伸性、冲击韧性、热稳定性、阻燃、阻气、抗磨收缩和残余应力的减少、电气及光学性能的改善 对于聚合物基纳米复合材料，不仅基本性能有明显改善，还可以发现某些特殊性能。（如强化地板、用MF改性UF） 10、陶瓷基纳米复合材料的功能 纳米陶瓷（Al2O3/SiC，MgO/ SiC）SiC纳米颗粒加入，以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。
功能材料简述 摘要： 近几十年来，世界对材料特别是功能材料的研究热度越来越大，也取得了一些突飞猛进的发展，功能材料不仅是发展信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，而且是改造与提升基础工业和传统产业的基础,直接关系到资源、环境及社会的可持续发展。军事通信、航空、航天、导弹、热核聚变、激光武器、激光雷达、新型战斗机、主战坦克以及军用高能量密度组件等，都离不开特种功能材料的支撑。这篇论文主要简述了功能材料的分类及进展，并总结了未来几十年的可能发展方向。 关键词：功能材料材料简述分类发展 一、定义： 功能材料和结构材料之间并不存在不可逾越的鸿沟, 两者在一定条件下可以互相转化，不少材料既具有结构性，又具有功能性，在一些场合将其作结构材料用, 在另一些场合将其作功能材料用, 或者在同一场合既是结构材料又是功能材料，也是不容忽视的事实因此, 只能大休上划分两者的界限, 根据它们的基本性能特征，可以认为，结构材料是以强度、刚度、韧性、硬度、耐磨性、疲劳强度等机械性能为主发展起来的材料，功能材料则是以声、光、电、磁、热等物理性能为主而发展起来的材料。故功能材料可以定义为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。 二、一次功能材料与二次功能材料 材料的功能显示过程是指向材料输入某种能量，经过材料的传输或转换等过程，再作为输出而提供给外部的一种作用。功能材料按其功能的显示过程又可分为一次功能材料和二次功能材料。 （1）、一次功能材料 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。 一次功能材料主要有： ○1力学功能如惯性、粘性、流动性、润滑性、成型性、超塑性、高弹性、恒弹性、振动性和防震性； ○2声功能如吸音性、隔音性； ○3热功能如隔热性、传热性、吸热性和蓄热性； ○4电功能如导电性、超导性、绝缘性和电阻； ○5磁功能如软磁性、硬磁性、半硬磁性； ○6光功能如透光性、遮光性、反射光性、折射光性、吸收光性、偏振性、聚光性、分光性； ○7化学功能如催化作用、吸附作用、生物化学反应、酶反应、气体吸收； ○8其它功能如电磁波特性（常与隐身相联系）、放射性。 （2）、二次功能材料 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。 二次材料主要有： ○1光能与其它形式能量的转换, 如光化反应、光致抗蚀、光合成反应、光分解反应、化学发光、感光反应、光致伸缩、光生伏特效应、光导电效应；
功能材料定义：具有特殊的电，磁，光，热，声，力，化学性能和生物性能及其转化的功能，用以实现对信息和能量的感觉，计测，显示，控制和转化为主要目的的非结构性高新材料。功能材料分类：1，用途：航天航空，建筑，军工，医药，电子学2，化学成分：金属，无机非金属，有机，高分子复合功能材料3，聚集态：固、液、气态、液晶态、混合态功能材料4，功能：物理，化学，生物，核5，维度：0维、1维、2维、3维 功能材料特点：1，多功能化2，材料形态多样性3，材料与元件一体化4，制造与应用的高技术性、性能与质量的高精密性及高稳定性。 精细陶瓷定义：相对于用天然无机物烧结的传统陶瓷，精细陶瓷是以精制的高纯天然无机物或人工合成的无机物为原料，采用精密控制的制造加工工艺烧结，具有远胜于以往独特性能的优异特性的陶瓷。 精细陶瓷分类：1，按化学成分：（1）、氧化物陶瓷，Al2O3，ZrO2,MgO，BeO,(2)碳化物陶瓷SiC ,TiC,WC,B4C(3)氮化物陶瓷Si3N4，AlN,TiN,BN(4)硼化物陶瓷TiB，TiB2，ZrB2,HfB2, 2，性能和用途：（1）结构陶瓷（2)功能陶瓷 精细陶瓷特点：（1）与传统陶瓷区别原料上：不在一粘土为主要原料，而已精细提纯的氧化物氮化物为主要原料，成分上：其性能由材料纯度与工艺决定，传统的取决于产地，工艺上：传统陶瓷以密炉为主要制备手段，而精制陶瓷则采用真空气氛热压烧结等现代化制备方法，复杂性(3)性能特点：高熔点密度小，化学稳定性好，抗腐蚀，抗氧化，高强度，高刚度，高硬度，耐磨损，具有一定的热强性，绝缘性，压电性，半导体性等电特性，生物体适应性，催化剂等生物化学性能，光学功能及其他一些特色功能，韧性塑性小，塑性变形能力差，易发生脆性破坏，加工成形性能较差。 成型前原料处理中原料煅烧的目的：（1）去掉原料中挥发的杂质，提高原料粉的纯度（2）使颗粒致密化和结晶长大，减小在后续烧结中的收缩，提高产品合格率（3）完成同质异晶的晶型转变，形成稳定结晶相 烧结定义：将成型的生坏加热到高温（有时还需要同时加高压）并保持一定时间，通过固相或部分液相原子的扩散迁移或反映过程，使生坏在加热过程中不断收缩并在低于熔点温度下变成致密坚硬具有某种显微结构的多晶烧结。 常用烧结方法：常压烧结，热压烧结，热等静压烧结，液压烧结，反应烧结 按电介质陶瓷在电场中的极化特性可分为电绝缘陶瓷和电容器陶瓷 电容器陶瓷材料按性质可分为四类1，非铁电电容器陶瓷2，铁电电容器陶瓷3，反铁电电容器陶瓷4，半导体电容器陶瓷 压电效应：在电场作用下，可引起电介质中带电粒子的相对位移而发生极化，但在某些电介质晶体中也可通过机械力而发生极化，并因而引起表面电荷的现象。 磁性分类：根据磁化率大小及变化率规律，可把各种物质磁性分为5类，顺磁性，抗磁性，铁磁性，反铁磁性，亚铁磁性 磁化率：磁化强度与磁场强度之比磁导率：磁感应强度与磁场强度之比 剩磁：试样磁化达到饱和状态后，去掉外磁场后剩余的表面场Br，称为剩余磁感感应强度。矫顽力：使磁化至饱和的磁感应强度降低至零所需要的反向磁场强度，表示铁磁金属保持剩余磁化的能力。 硬磁材料：磁化后不易退磁而能长期保持磁性的一种铁氧体材料，衡量性能优劣参数最大磁能积，矫顽力，剩磁 软磁材料：那些容易反复磁化且在外磁场去除后，容易退磁的材料。特点磁滞回线细长陡直，磁导率高，矫顽力低，铁芯损耗低，分为金属软磁材料和软磁铁氧体 非晶态形成条件：必须具备合适的成分，及具有足够的非晶形成能力，其次必须具有足够的冷却速度，大于材料的临界冷却速度。
功能材料
生物材料 1.定义：生物材料，即生物医学材料，指以医疗为目的，用于与组织接触以形成功能的无生命材料。另有定义：具有天然器官组织的功能或天然器官部分功能的材料。 2.分类： （1）按应用性质分类：抗凝血材料、齿科材料、骨科材料、眼科材料、吸附解毒材料、生物粘合材料、缓释材料、假体材料。 （2）按属性分类： 天然生物材料：再生纤维、胶原、透明质酸 合成高分子生物材料：硅橡胶、聚氨酯、尼龙、涤纶 金属材料：不锈钢、钛及钛合金、钛镍记忆合金无机生物医学材料：碳素材料、生物活性陶瓷、杂化生物医学材料：天然材料与合成材料的杂化复合生物医学材料：用碳纤维增强的塑料、玻璃、陶瓷 3.医用金属材料 （1）定义：医用金属材料是指一类用作生物材料的金属或合金，又称外科用金属材料。是一类生物惰性材料，除具有良好的生物力学性
能及相关的物理性质之外，还必须具有良好的抗生理腐蚀性、生物相容性、无毒性和简易可行及确切的手术操作技术。 （2）常用医用金属材料：不锈钢、钴基合金、钛基合金、形状记忆合金、贵金属、纯金属钽、铌、铬。 4. 医用高分子材料 （1）天然高分子生物材料 天然蛋白质材料：胶原蛋白、纤维蛋白 天然多糖类材料：纤维素、甲壳素、壳聚糖纤维素：葡萄糖经糖苷键连接而成的 甲壳素：属于氨基多糖，是仅有的具明显碱性的天然多糖 壳聚糖：甲壳素除去部分乙酰基后的产物（甲壳素的衍生物） （2）合成高分子生物材料 硅橡胶、聚氨酯（PU）、环氧树脂、聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）5. 其他生物医学材料 无极生物医学材料：生物陶瓷、生物玻璃、碳素材料 杂化生物材料
特种功能材料研究报告 随着科技的不断发展，特种功能材料作为一种新型材料，受到了越来越多的关注。它具有独特的物理、化学和生物特性，广泛应用于各个领域，如电子、光电、生物医药、环境保护等。本文将从特种功能材料的定义、分类、应用等方面进行探讨，并介绍当前特种功能材料的研究进展。 一、特种功能材料的定义 特种功能材料是指具有特殊功能的新型材料，其特性包括但不限于：光学、电学、磁学、声学、热学、力学、化学、生物学等方面的特殊性能。这些特殊性能使得特种功能材料在许多领域得到了广泛的应用。 二、特种功能材料的分类 特种功能材料按照其性质和应用领域的不同，可以分为以下几类： 1. 光学材料：包括光学玻璃、光学薄膜、光学陶瓷、光学纤维等，主要应用于光学仪器、激光技术、光通信等领域。 2. 电学材料：包括半导体材料、导电高分子材料、电介质材料等，主要应用于电子元件、传感器、电池等领域。 3. 磁学材料：包括铁磁材料、软磁材料、硬磁材料等，主要应 用于电机、发电机、传感器等领域。 4. 声学材料：包括声学吸声材料、声学隔音材料、声学阻抗匹 配材料等，主要应用于音响设备、车辆、建筑物等领域。 5. 热学材料：包括热传导材料、热吸附材料、热障涂层材料等，
主要应用于航空航天、汽车、电子等领域。 6. 化学材料：包括高分子材料、纳米材料、无机材料等，主要应用于生物医药、环境保护、新能源等领域。 三、特种功能材料的应用 特种功能材料在各个领域得到了广泛的应用，具体如下： 1. 电子领域：特种功能材料被广泛应用于电子元件、半导体器件、显示器件等方面。例如，铜铟镓硒薄膜太阳能电池利用铜铟镓硒材料的光电转换性能，将光能转化为电能，实现太阳能的利用。 2. 光电领域：特种功能材料在光学仪器、激光技术、光通信等领域得到了广泛应用。例如，光学玻璃在光学仪器制造中被广泛使用。 3. 生物医药领域：特种功能材料在生物医药领域的应用越来越广泛，例如纳米材料、生物材料等。纳米材料被广泛应用于癌症治疗、药物传递等方面。 4. 环境保护领域：特种功能材料在环境保护领域的应用也越来越广泛。例如，活性炭材料可以吸附有害气体和异味，净化空气。 5. 新能源领域：特种功能材料在新能源领域的应用也越来越广泛。例如，锂离子电池利用导电高分子材料，提高了电池的性能和寿命。 四、特种功能材料的研究进展 随着科技的不断发展，特种功能材料的研究也在不断深入。以下是目前特种功能材料研究的一些进展： 1. 纳米材料的研究：纳米材料具有独特的物理、化学和生物特
(完整 word 版)建筑材料性质与分类 建筑材料按使用功能分类： 1.结构材料：主要技术性能要求是具有强度和耐久性。常用的：混凝土、钢材、石材等。 2.围护材料：要求具有一定的强度和耐久性，同时还应具有 良好的绝热性，防水、隔声性能等。 常用的：砖、砌块、板材等。 3.功能材料：主要是指满足某些建筑功能要求的建筑材料，如 防水材料、装饰材料、绝热材料、吸声隔声材料、密封材料等。 材料的许多性能，如强度、吸湿性、吸水性、抗渗性、抗冻 性、导热性、吸声性都与材料的孔隙率及空隙特征有关。 孔隙率：指材料体积内，孔隙体积占材料在自然状态下总体 积的百分率。 1.材料与水接触时，根据其是否能被水所润湿，分为亲水、 憎水材料。 2.亲水性材料：混凝土、砖、石、木材、钢材等；大局部有 机材料属于憎水性材料，如沥青、塑料等。憎水材料具有较好的 防水性、防潮性，常用作防水材料。也可用与对亲水性材料进行 外表处理，降低吸水率，提高抗渗性。 3.材料吸水率不仅与材料的亲水性、憎水性有关，还与材料
的孔隙率以及孔隙构造特征有关。细小开口孔越多，吸水率越大。闭口孔隙水分不能进入，而粗大开口孔隙水分不易留存，故吸水 率较小。 材料吸水或吸湿后均会对材料的性能产生不利影响。 1.材料长期在饱和水的作用下不破坏、其强度也不显著降低 的性质，成为材料的耐水性。 2.抗渗性：材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。其与材 料的孔隙率和孔隙构造特征有关。密室和闭口孔隙材料，不会发 生渗水现象；较大孔隙率，且开口孔越多的亲水性材料，其抗渗 性越差。 3.抗冻性：材料在吸水饱和状态下，经受屡次冻融循环而不 破坏，其强度也不显著降低的性质。破坏原理，材料内 1/10 部孔隙的水结冰时体积膨胀应力造成。抗冻性取决于材料的吸水饱和程度、孔 隙特征以及抵抗冻胀应力的能力，密实材料、具有闭口孔隙体积的材料以及具有一定强度的材料，对冰冻具有一定抵抗能力。 抗冻性是评定耐久性的重要指标之一。 4.材料的热导率与材料的化学成分、结构、体积密度、孔隙率及孔隙特征、温度和湿度等因素有关。一般非金属材料绝热性 优于金属材料，材料的体积密度小、孔隙率大、闭口孔多、孔分 布均匀、孔尺寸小、材料含水率小时，材料的导热性差、绝热性
功能材料分类及其特点 功能材料是指可以根据特定需求被设计和制造的材料，不同于传统的结构材料，功能 材料不仅具有物理、化学、力学等基本特性，还承担着预先设定的一定功能。根据功能材 料的不同特性，我们可以将其分为以下几大类。 1. 光电功能材料 光电功能材料是指能够将光能转化为电能或电能转化为光能的材料，包括光电转换器件、光纤材料、光学玻璃等。光电功能材料广泛应用于太阳能电池、显示屏、光通信、光 学仪器等领域，具有节能环保、高效稳定等优点。 磁性功能材料是指在外界磁场作用下表现出磁性的材料，包括永磁材料、铁磁材料、 软磁材料等。这些材料广泛应用于电机、变压器、电磁铁、传感器等领域，具有高磁导率、高热稳定性、耐腐蚀等优点。 智能材料是指能够根据外界环境变化自动改变其物理、化学、力学等性质，以达到预 设目标的材料，包括形状记忆合金、聚合物、液晶材料等。这些材料广泛应用于机器人、 智能控制、传感器等领域，具有高灵敏度、高准确性等优点。 4. 纳米材料 纳米材料是指粒径在1~100纳米之间的材料，具有普通材料所不具备的许多特性，包 括量子效应、表面增强等。这些材料广泛应用于电子、生物医药、催化剂等领域，具有高 比表面积、高反应效率等优点。 能源材料是指能够转化为能量的材料，包括化石能源、可再生能源、储能材料等。这 些材料广泛应用于能源供应、环境治理、储能设备等领域，具有高能量密度、低环境污染 等优点。 6. 生物材料 生物材料是指用于医药、生物技术、环境保护等领域的材料，包括生物降解材料、药 用材料、生物传感材料等。这些材料具有与生物体相容性好、生物降解性好、对生命体没 有危害等优点。
多功能材料的研究现状及应用多功能材料是指一种具备多种功能的材料，例如磁性、电导、机械强度、化学反应活性等，因其具备多种功能故而被广泛应用于诸多领域之中，如电子、医药、机械等。在材料科学领域中，多功能材料已经发展成为一个重要的研究领域，成为人们探索新材料的主要方向。 一、多功能材料的分类 多功能材料的分类方法因其独特的特性而多种多样，其中最常见的分类方法是按功能分，依据不同的功能，多功能材料可分为以下几类： 1. 具有电磁功能的多功能材料：包括具有磁性、电磁波吸收等功能的材料，其应用领域主要集中在电子和通讯领域。 2. 具有化学改性功能的多功能材料：包括具有化学反应优势的多功能材料，如催化剂、分子识别等，其广泛应用于化学制品和生物医药领域。
3. 具有机械性能的多功能材料：可用于医疗、工程、建筑等领域，具有增强、防护等功能。 4. 具有生物医学功能的多功能材料：如用于仿生材料、生物医学定制成型材料等，已成为生物医学领域中的热门研究方向。 二、多功能材料的研究现状 随着科学技术的不断发展，多功能材料在科技研究领域的应用越来越广泛。目前，多功能材料的研究在以下几个方面得到了较为广泛的应用： 1. 电子器件：随着各类电子元器件的升级，人们对于电子材料的需求也越来越高，多功能材料受到了越来越多的重视。例如，采用碳纳米管制造的具有高导电性和优异的机械性能的多功能材料，可以用于开发更加高效的电子元器件。 2. 化学催化：多功能材料在催化领域得到了广泛的应用，例如金属有机骨架材料和金属氧化物是一类具有优良的催化性能和特性的多功能材料，可应用于柴油氧化催化和醛类脱羧反应中。
材料的类型 材料的类型是指材料的不同分类，根据材料的性质、用途、来源等方面进行分类划分。材料的类型可以根据不同的标准进行区分，下面将介绍一些常见的材料类型。 1. 金属材料：金属材料是指由金属元素或合金构成的材料，具有良好的导电性、导热性、塑性和机械性能。金属材料可再分为常规金属、特种金属和合金材料等。 2. 非金属材料：非金属材料是指不含金属元素的材料，包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料等。非金属材料具有重量轻、绝缘性能好等特点。 3. 有机材料：有机材料是指由碳元素构成的材料，如有机聚合物、塑料、纤维等。有机材料广泛应用于塑料制品、纺织品、化妆品、医药等领域。 4. 无机材料：无机材料是指不含碳元素的材料，如金属氧化物、硅材料、玻璃等。无机材料具有高温稳定性、抗腐蚀性好等特点，广泛应用于建筑、电子等领域。 5. 生物材料：生物材料是指从生物体中提取的或由生物体组成的材料，如骨骼材料、蛋白质材料、生物膜等。生物材料具有良好的生物相容性和可降解性，广泛用于医学和生物工程领域。 6. 构造材料：构造材料是指用于构筑建筑物、桥梁等工程结构的材料，如钢筋混凝土、砖石、钢材等。构造材料需要具有足
够的强度和稳定性，能够承受外部荷载。 7. 功能材料：功能材料是指具有特殊功能的材料，如光学材料、磁性材料、导热材料等。功能材料可以利用其特殊的物理、化学或电磁性能来实现特定的功能需求。 此外，根据材料的来源，还可以将材料分为天然材料和人工合成材料两大类。天然材料指自然界中存在的材料，如木材、石材等；人工合成材料是通过人工合成或改性而得到的材料，如人造纤维、合成塑料等。 总之，材料的类型是根据材料的性质、用途、来源等进行分类的，不同类型的材料具有不同的特点和应用领域。了解不同类型的材料可以帮助人们选择适合的材料用于不同的应用场景。
功能材料的分类及应用 功能材料是指具有特殊功能或特殊性能的材料，它可以根据不同的功 能或性能进行分类。常见的功能材料包括电子材料、光学材料、磁性材料、传感器材料和生物材料等。下面将对这些功能材料的分类及应用进行详细 介绍。 1.电子材料：电子材料是指用于电子器件制造的材料。根据电子材料 的导电性质，可以将其分为导电材料和绝缘材料。导电材料常见的有金属 材料如铜、铝和铁等，绝缘材料有氧化锌、氧化硅和树脂等。电子材料广 泛应用于电子产品制造、电路板连接、导线绝缘等领域。 2.光学材料：光学材料是指对光有特殊吸收、透射、反射、折射和发 射性能的材料。根据光学材料的功能，可以将其分为吸收材料、透射材料 和发射材料。吸收材料常见的有染料、颜料和纳米材料等，透射材料有玻璃、水晶和塑料等，发射材料有发光二极管、激光器和光纤等。光学材料 广泛应用于光学仪器、光通信、激光技术等领域。 3.磁性材料：磁性材料是指能够表现出磁性的材料。根据磁性材料的 磁性质，可以将其分为铁磁材料、顺磁材料和反磁材料。铁磁材料常见的 有铁、钴和镍等，顺磁材料有氧化铁、铬和铜等，反磁材料有铝、锌和锗等。磁性材料广泛应用于磁记录、磁传感器、医学设备和磁性储存等领域。 4.传感器材料：传感器材料是指能够转换物理量或化学量变化为电信 号的材料。根据传感器材料的传感原理，可以将其分为压力传感器材料、 温度传感器材料、湿度传感器材料和气体传感器材料等。压力传感器材料 常见的有硅片和压阻材料等，温度传感器材料有热敏材料和热导材料等， 湿度传感器材料有高分子材料和金属氧化物等，气体传感器材料有吸附材
料和化学反应材料等。传感器材料广泛应用于气象观测、生物医学、工业自动化等领域。 5.生物材料：生物材料是指用于生物医学应用的材料。根据生物材料的功能，可以将其分为生物惰性材料、生物活性材料和生物兼容材料等。生物惰性材料常见的有高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等，生物活性材料有羟基磷灰石和羟基磷灰石复合材料等，生物兼容材料有钛合金和不锈钢等。生物材料广泛应用于人工关节、人工器官、组织工程和药物传递等领域。 总之，功能材料根据不同的功能或性能进行分类，并且在各个领域中都有广泛的应用。随着科技的进步和需求的增加，功能材料的应用领域将会越来越广泛，并且不断涌现出新的功能材料。
建筑工程材料分类 在建筑工程中，材料的选择和使用是至关重要的环节。不同的材料具有不同的性质和用途，合理的选择和使用可以保证建筑的质量和安全性。本文将介绍建筑工程中材料的分类及其特点和用途。 一、按功能分类 1、结构性材料：包括钢、混凝土、木材等，主要用于承受建筑荷载，为建筑提供支撑和稳定性。 2、维护性材料：如玻璃、塑料、陶瓷等，主要用于保护建筑内部免受外部环境的影响，提高建筑的保温、隔热、防水等性能。 3、装饰性材料：如涂料、壁纸、瓷砖等，主要用于美化建筑外观，提高建筑的视觉效果。 二、按化学成分分类 1、金属材料：包括钢材、铝合金、铜合金等，具有高强度、耐腐蚀、导电性好等优点，主要用于结构件和连接件。 2、无机非金属材料：如混凝土、陶瓷、玻璃等，具有耐久性好、化学稳定性高、防火性能好等优点，主要用于墙体、地面等部位。
3、有机非金属材料：如木材、塑料、橡胶等，具有轻质、易加工、绝缘性好等优点，主要用于装饰和保温隔热等领域。 三、按使用场合分类 1、室内材料：如地板、墙砖、卫生洁具等，主要用于室内装修和居住环境的美化。 2、室外材料：如混凝土、钢材、木材等，主要用于室外工程和公共设施的建设。 3、防水材料：如防水卷材、防水涂料等，主要用于防止水分渗透和扩散，保证建筑物的防水性能。 4、防火材料：如防火涂料、防火板等，主要用于提高建筑物的防火性能，防止火灾蔓延。 建筑工程材料的分类多种多样，不同的分类方式可以反映出材料的不同特性和用途。在选择和使用材料时，应根据具体的工程要求和实际情况进行选择，保证建筑的质量和安全性。 在建筑工程中，材料的选择与分类至关重要。恰当的材料能确保项目的质量、安全性和耐用性。本文将介绍建筑工程中常用的材料分类及
功能材料的分类 功能材料是指在特定条件下表现出特殊的物理、化学或生物学性质，具有特定的功能和应用价值的材料。根据其功能不同，功能材料可以分为以下几类： 一、传感器材料 传感器材料是指能够将物理量、化学量转化为可读取的电信号输出的材料。传感器材料包括温度传感器材料、湿度传感器材料、压力传感器材料、光学传感器材料等。其中，温度传感器材料一般采用铂、镍、铜等金属材料，湿度传感器材料一般采用聚合物、硅胶等高分子材料，压力传感器材料一般采用石英、硅等无机材料，光学传感器材料一般采用氧化锌、氧化铟等半导体材料。 二、储能材料 储能材料是指能够在短时间内吸收和释放大量能量的材料。储能材料包括电池材料、超级电容器材料、燃料电池材料等。其中，电池材料一般采用锂、镍、钴等金属材料，超级电容器材料一般采用活性炭、导电高分子等材料，燃料电池材料一般采用贵金属、氢气等材料。 三、光电材料 光电材料是指能够将光信号转化为电信号或者将电信号转化为光信号的材料。光电材料包括光电转换器件材料、光纤通信材料、显示
器材料等。其中，光电转换器件材料一般采用硒化铟、氧化锌等半导体材料，光纤通信材料一般采用硅、氮化硅等无机材料，显示器材料一般采用液晶、有机发光材料等。 四、生物材料 生物材料是指能够与生物体相容、不会引起免疫反应、能够与组织细胞相互作用的材料。生物材料包括人工骨、人工关节、生物医用材料等。其中，人工骨一般采用羟基磷灰石、TCP等无机材料，人工关节一般采用不锈钢、钛合金等金属材料，生物医用材料一般采用胶原蛋白、明胶等高分子材料。 五、磁性材料 磁性材料是指能够在外磁场作用下表现出明显磁性的材料。磁性材料包括软磁材料、硬磁材料、磁性传感器材料等。其中，软磁材料一般采用镍铁等合金材料，硬磁材料一般采用钕铁硼等合金材料，磁性传感器材料一般采用铁氧体、磁性液体等材料。 六、光催化材料 光催化材料是指能够在光照条件下进行化学反应的材料。光催化材料包括光催化剂材料、光催化薄膜材料等。其中，光催化剂材料一般采用二氧化钛、氧化锌等半导体材料，光催化薄膜材料一般采用TiO2、ZnO等薄膜。 七、形状记忆材料