第一章功能材料概论_哈工大版
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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。
《功能材料》课程简介课程编号:02014925课程名称:功能材料/Functional Materials学分:2学时:32先修课程:物理化学、材料科学基础考核方式:开卷笔试主要教材:功能材料概论,殷景华等主编,哈尔滨工业大学出版社,2002.9.参考书目:现代功能材料,陈玉安等编,重庆大学出版社,2008.6.课程简介:《功能材料》是材料科学与工程等材料类专业的一门专业课,重点介绍具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型功能材料发展状况、基本原理以及应用情况。
通过本课程学习,使学生对特种功能材料,如新能源材料、形状记忆合金、非晶态合金、磁性材料、纳米材料、半导体材料、超导材料等的研究现状及其应用有一定的了解,掌握各种特种功能材料的基本原理。
《功能材料》教学大纲课程编号:02014925课程名称:功能材料/Functional Materials学分:2学时:32开课单位:材料科学与工程学院金属材料系适用专业:材料科学与工程等材料类专业先修课程:物理化学、材料科学基础一、课程性质、目的与任务《功能材料》是金属材料工程专业选修课,重点介绍当今各种特种功能材料的发展状况、基本原理以及应用情况。
通过本课程学习,使学生对特种功能材料,如新能源贮氢材料、形状记忆合金、非晶态合金、磁性材料、纳米材料、半导体材料、超导材料等的研究现状及其应用有一定的了解,掌握各种特种功能材料性能的基本原理。
二、教学内容、基本要求及学时分配(按章节列出内容要求学时等,实验上机项目要列在课程内容一栏)(教学基本要求:A-熟练掌握;B・掌握;C-了解)三、能力培养要求了解各种功能材料的基本原理、用途和制备方法,开阔学生视野,拓宽知识面。
四、教学方法与教学手段以课堂讲授为主,采用多媒体教学手段进行教学。
五、教材与主要参考书目1.功能材料概论,殷景华等主编,哈尔滨工业大学出版社,2002.9.2.现代功能材料,陈玉安等编,重庆大学出版社,2008.6.六、考核方式开卷笔试。