功能材料概论

功能材料概论知识点总结一、功能材料的概念功能材料是指那些具有特殊功能和性能的材料，可以通过改变其组成、结构或制备工艺来实现特定的功能要求。

功能材料具有响应外部环境、传感检测、转换能量、存储信息等多种功能，广泛应用于各种工程和应用中。

功能材料的研究和开发，对于推动科学技术的发展和提升生活质量具有重要意义。

二、功能材料的分类功能材料可以根据其功能和性能特点进行分类，常见的功能材料包括以下几类：1. 传感材料：具有对物理、化学或生物信号进行感知和检测的能力，用于传感器和检测技术领域。

2. 光电材料：具有光电转换和传输性能的材料，用于光伏发电、光电器件和光通信等领域。

3. 催化材料：具有催化反应活性和选择性的材料，用于化学反应、环保和能源转化等领域。

4. 能源材料：具有储能、转换和传输能量的特性，用于电池、超级电容器和储能设备等领域。

5. 智能材料：具有响应外部刺激和调控性能的材料，用于智能传感、致动器和智能结构等领域。

6. 生物材料：具有与生物体相容性和生物活性的材料，用于医用材料、生物医学和组织工程等领域。

以上是功能材料按照其功能和应用特点进行的大致分类，不同的功能材料类别具有不同的特性和应用领域，有助于满足特定的工程需求和应用要求。

三、功能材料的特点功能材料具有以下几个特点：1. 多功能性：功能材料可以同时具有多种功能和性能，如传感、光电、催化和能源等功能，具有多种应用潜力。

2. 高性能：功能材料往往具有优异的性能指标，如高灵敏度、高效率、高稳定性和高可靠性，能够满足工程需求和应用要求。

3. 可调控性：功能材料的组成、结构和性能可以通过调控技术进行设计和调整，实现特定功能和性能的要求。

4. 多学科交叉：功能材料的研究和开发涉及物理、化学、材料、电子、生物等多个学科领域的交叉，需要综合利用各种学科知识和技术手段。

5. 应用前景：功能材料在电子、能源、信息、医疗、环境等领域具有广阔的应用前景，可以推动相关产业的发展和进步。

功能材料1.如何辨别常用的塑料用具“买饮料时送了一个杯子，可杯子底部没有标号，这种杯子能不能用？”“早上买包子和馒头，用的也是没标号的白色塑料袋包装，热腾腾的东西装进塑料袋，会不会有害？”类似的问题是大家比较关心的问题【辨别】清水中浮起来就是2、4、5号打一盆清水，将塑料样品浸没在水中，浮起来的基本可以判断是2（高密度聚乙烯）、4（低密度聚乙烯）、5号（聚丙烯）塑料中的一种了。

（相对安全）对于这些浮起来的样品，接下来用指甲就可以简单地做进一步辨别。

如果不易出现划痕，则是2号塑料；如果样品上很容易出现划痕，是4号塑料；无法划出痕迹的，那就是5号塑料了。

需要注意的是，塑料薄膜因为有张力，所以清水的方法对它不管用——不过，用指甲划来辨别，仍然是可以的。

用火烧一烧辨别1、3、6、7号清水测试之后，沉入水底的就是1（的确良的原料）、3（聚氯乙烯）、6（聚苯乙烯）、7号（聚碳酸酯）塑料，接下来，用火烧一烧，就能做进一步辨别。

倘若试样燃烧没有滴落物、离开火源后不自熄、燃烧时没有醋的气味、火焰呈黄色且有烟产生的为1号塑料；3号塑料有软制品和硬制品两类，燃烧情形也不相同——燃烧后产生滴落物，并且离开火源后会自熄，燃烧的同时产生了辛辣气味，火焰呈绿色，有烟，即可判断其为3号塑料的软制品；3号塑料的硬制品（常不透明）燃烧时有烟、但不产生滴落物，且离开火源后会自熄，有辛辣气味。

燃烧时产生滴落物，但离开火源后并不自熄，而且产生大量黑烟的（苯环不易充分燃烧），是6号塑料；7号塑料燃烧时有烟、不产生滴落物且离开火源后会自熄，伴随有消毒水味。

【提醒】洗洁用品容器别用来装食品7类塑料制品中除了3号（PVC）是明确有毒以外，其余几类的塑料制品，只要使用时不超过生产厂家规定初始用途的使用范围，还是比较安全的。

比如那些专门生产用来盛放食物的2号容器或塑料袋，都是无害的。

因此，使用塑料制品时不要超过原本的使用范围，比如原本用来装洗洁用品的容器就不适合用来装食品，适合常温使用的一些塑料制品不宜用来装热水，更不能放进微波炉等加热。

功能材料概论一、课程说明课程编号: 070117Z10课程名称: 功能材料概论/ Introduction to Functional Materials课程类别: 专业选修课学时/学分: 24/1.5先修课程: 材料科学基础、材料性能学、金属材料及热处理适用专业: 粉体材料科学与工程、材料化学教材、教学参考书:二、课程设置的目的意义通过本课程的学习, 使学生掌握几类重要的功能材料相关知识, 包括能源材料、电功能材料、磁性材料、精细功能陶瓷、多孔材料及形状记忆材料等。

了解各种粉体功能材料的功能性原理、材料的基本特性, 掌握材料的制备方法及工艺, 了解材料的应用及最新发展动态, 培养分析与解决实际问题的能力。

为以后从事粉末冶金、材料科学与工程研究、以及相关教学、生产的能力培养打下基础。

三、课程的基本要求知识要求: 使学生了解功能材料在材料科学中的地位以及功能材料的特点, 掌握典型的功能材料的基本原理、材料类型以及主要用途；使学生既有坚实的功能材料物理基础, 又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。

使学生既有坚实的功能材料物理基础, 又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。

通过本课程学习, 使学生对典型功能材料, 如能源材料、信息功能材料、梯度功能材料、功能合金和智能材料等研发现状及其应用有一定的了解, 掌握各种功能材料结构与性能的基本关系。

能力要求: 要求学生能够在识记的基础上, 较好地理解所学内容, 全面正确地掌握基本概念、基本原理, 并且能够进行简单分析和判断。

以学生为中心, 在不断扩充奠定学生材料知识基础上, 使之具备相关文献查阅、获取和分析评述的能力。

素质要求：培养学习兴趣, 分别以自主和群组的方式不断学习, 培养团队合作素质, 主动关心认识周围世界的材料, 喜欢材料的世界, 有为创造、改良和完善材料而努力的意愿, 从而形成一段有意义的学习经历。

四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求本课程不含实践学时。

《功能材料概论》课程教学大纲课程名称：功能材料概论课程类别：必修课适用专业：材料化学考核方式：考试总学时、学分：48 学时、3学分一、课程教学目的《功能材料概论》是材料化学专业的必修课。

课程的主要目的是进一步拓宽材料化学专业学生的知识视野，对各种功能材料的知识体系有更深入的了解。

通过本课程的学习，使学生掌握典型功能材料的基本原理、制备方法及应用领域，了解各种材料的一系列优异性能。

使学生进一步掌握各种功能材料的结构、组成和性能之间的基本关系。

同时使学生对典型功能材料，如能源材料、信息功能材料和智能材料等国内外研究现状有一定的了解。

二、课程教学要求通过本课程的学习，要求学生能够在识记的基础上，较好地理解所学内容，全面正确地掌握基本概念、基本原理；基本掌握功能材料的制备方法和工艺、功能材料的设计方法和性能研究方法，使学生在生产实践和研究工作中能够准确灵活运用所学到的知识和技能。

三、先修课程学生学习完《无机化学》、《分析化学》、《有机化学》和《纳米材料化学》以后开设本课程。

四、课程教学重、难点本课程重点介绍当今各种功能材料的研究发展状况，以及相关结构与性能和应用情况。

本课程难点是各种功能材料的基本原理，以及功能材料的制备、组成、结构和性能之间的关系。

五、课程教学方法与教学手段教学方法：课程讲授中采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

教学手段：在教学中采用板书、电子教案及多媒体教学等相结合的教学手段，以确保全面、高质量地完成课程教学任务。

六、课程教学内容第1章绪论（1学时）1．教学内容(1)功能材料发展概说；(2)功能材料的分类及特点；(3)功能材料的制备方法简介：溶胶-凝胶法；快淬快凝技术；复合与杂化；无机非金属功能材料的典型制备方法；功能高分子材料的制备；(4)功能材料的表征方法简介：材料组成表征；材料结构表征：材料性能表征。

功能材料概论功能材料是指具有特定功能、性能和用途的材料，它们可以在各种工程领域中发挥重要作用。

功能材料的研究和应用已经成为当今材料科学领域的热点之一。

本文将从功能材料的定义、分类、特点和应用等方面进行介绍和概述。

一、功能材料的定义。

功能材料是指具有特定功能和性能的材料，它们可以通过调控结构和成分，实现对光、电、磁、声、热、力等各种外界刺激的敏感性和响应性。

功能材料具有智能化、多功能化和高性能化的特点，可以被广泛应用于信息技术、生物医学、环境保护、新能源等领域。

二、功能材料的分类。

根据功能材料的性能和用途，可以将其分为光学材料、电子材料、磁性材料、光电材料、传感材料、催化材料等多个类别。

光学材料主要用于光学器件和光学通信领域，如光纤、激光器等；电子材料主要用于电子器件和集成电路领域，如半导体材料、导电聚合物等；磁性材料主要用于磁记录和磁传感领域，如磁记录介质、磁传感器等；光电材料主要用于光电器件和太阳能领域，如光伏材料、光电探测器等；传感材料主要用于传感器和检测领域，如温度传感器、湿度传感器等；催化材料主要用于催化剂和能源转换领域，如催化剂、燃料电池等。

三、功能材料的特点。

功能材料具有多种特点，主要包括高灵敏度、高响应速度、多功能性、智能化、可控性和可重复性等。

这些特点使得功能材料在各种工程应用中具有广泛的用途和重要的意义。

例如，具有高灵敏度的传感材料可以用于环境监测和生物医学诊断；具有高响应速度的光电材料可以用于光通信和光存储；具有多功能性的催化材料可以用于能源转换和环境净化。

四、功能材料的应用。

功能材料在各种工程领域中都有重要的应用价值。

在信息技术领域，功能材料可以用于光学器件、半导体器件和存储介质等；在生物医学领域，功能材料可以用于生物传感器、医疗影像和组织工程等；在环境保护领域，功能材料可以用于污染治理、清洁能源和节能材料等；在新能源领域，功能材料可以用于太阳能电池、燃料电池和储能材料等。

功能材料概论功能材料是一种具有特定功能和性能的材料，它在各种领域都有着重要的应用价值。

功能材料包括但不限于传感材料、光电材料、催化材料、磁性材料、超导材料等。

这些材料在电子、信息、能源、环境等领域都有着广泛的应用，对于推动科技进步和社会发展起着重要作用。

传感材料是一种能够感知外部环境并将感知信号转化为可识别信号的材料。

传感材料的应用范围非常广泛，比如在环境监测、医疗诊断、智能家居等领域都有着重要的应用。

光电材料是一种能够将光能转化为电能或者将电能转化为光能的材料，它在光伏发电、光纤通信、显示器件等方面都有着重要的应用。

催化材料是一种能够促进化学反应速率的材料，它在化工生产、环境保护、能源转化等方面都有着重要的应用。

磁性材料是一种能够产生磁场或者对磁场有特殊响应的材料，它在电子器件、磁存储、医疗诊断等方面都有着重要的应用。

超导材料是一种在低温下能够表现出完全零电阻和完全抗磁性的材料，它在超导电磁体、超导电力设备、超导电子器件等方面都有着重要的应用。

功能材料的研究和开发是当今材料科学领域的热点之一。

随着科技的不断进步和社会的不断发展，人们对功能材料的需求也在不断增加。

因此，功能材料的研究和开发具有非常重要的意义。

在功能材料的研究和开发过程中，需要深入理解材料的结构与性能之间的关系，探索新的功能材料设计和合成方法，开发具有特定功能和性能的新型材料。

同时，还需要加强功能材料的性能表征和测试技术，为功能材料的应用提供可靠的技术支撑。

总的来说，功能材料是当今材料科学领域的重要组成部分，它在各种领域都有着重要的应用价值。

功能材料的研究和开发是当今材料科学领域的热点之一，对于推动科技进步和社会发展具有重要意义。

希望未来能够有更多的科研人员投入到功能材料的研究和开发中，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。