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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。
应用广泛的高分子材料 功能高分子材料【学习目标】1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能,了解“三大合成材料”的结构、性能和用途;2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用,了解治理“白色污染”的途径和方法;３、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用;４、以合成高分子化合物的背景,了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献、合成材料品种特别多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。
其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。
【要点梳理】要点一、塑料1、塑料的成分。
塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂、在塑料的组成中除了合成树脂外,还有依照需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。
如,提高柔韧性的增塑剂,改进耐热性的热稳定剂,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料颜色的着色剂等。
3、几种重要的塑料的性质、(1)聚乙烯塑料的性质。
①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达—１00℃;化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的腐蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性能优良。
②聚乙烯塑料品种特别多,应用广泛,主要有:薄膜(低密度聚乙烯,有良好的透明度和一定的抗拉强度)用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装;中空制品(高密度聚乙烯,强度较高)用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器;管板材(高密度聚乙烯)用于铺设地下管道和建筑材料;纤维(线型低密度聚乙烯)用于生产渔网绳索;包覆材料,用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。
(２)酚醛树脂。
①酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物、 ②酚醛树脂属于热固性塑料,体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
功能陶瓷及应用知识点总结一、功能陶瓷的概念及分类功能陶瓷是指具有特定功能的陶瓷材料，主要包括结构陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷、环境陶瓷和陶瓷复合材料等。
根据功能的不同，功能陶瓷可以分为：1. 结构陶瓷：主要用于承受结构应力和外力作用的陶瓷材料，包括砖瓦、建筑陶瓷、化工陶瓷等。
其特点是硬度高，抗压、抗弯和抗冲击性能好。
2. 功能陶瓷：主要指具有特定功能的陶瓷材料，如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷等。
其特点是具有一定的电、磁、热、光、声等功能。
3. 生物陶瓷：主要用于医疗领域，如氧化锆陶瓷、生物活性玻璃陶瓷等。
其特点是无毒、无刺激、无放射性，能与生物体组织相容。
4. 环境陶瓷：主要用于环境保护和治理，如陶瓷过滤器、陶瓷填料等。
其特点是耐高温、耐腐蚀，具有吸附、过滤、分离等功能。
5. 陶瓷复合材料：由两种或两种以上的材料经过一定的工艺加工成的复合陶瓷材料，如陶瓷金属复合材料、陶瓷陶瓷复合材料等。
其特点是具有两种或两种以上材料的优点，具有良好的综合性能。
二、功能陶瓷的制备工艺及应用1. 制备工艺（1）粉体制备：包括干法制备和湿法制备两种方式。
干法制备通过研磨、干燥、筛分等步骤获得所需的粉末。
湿法制备则是通过溶胶-凝胶法、水热法、水热合成法等将所需的原料转化成溶液、凝胶状物质，再通过干燥、热处理等步骤制备成粉末。
（2）成型工艺：包括模压成型、注射成型、挤压成型、等静压成型等方式。
（3）烧结工艺：包括氧化烧结、还原烧结、热处理等方式。
2. 应用（1）氧化铝陶瓷：主要用于电气绝缘、耐磨、耐腐蚀、高温、高压等领域，如磨具、瓦楞板、电阻片、耐火材料等。
（2）氮化硅陶瓷：主要用于磨具、轴承、喷嘴、耐火材料等领域，具有高硬度、高耐磨、高耐腐蚀、高温稳定性好的特点。
（3）氧化锆陶瓷：主要用于生物医学领域，如牙科修复、人工关节、医疗器械等，具有生物相容性好、抗摩擦、抗磨损、抗腐蚀等特点。
（4）生物活性陶瓷：主要用于骨科和牙科领域，如骨修复材料、牙科种植体、骨接合材料等，具有促进骨组织生长、良好的生物相容性、无毒、无刺激等特点。
功能针织面料知识点总结针织面料是一种广泛应用于纺织品行业的材料，它具有柔软、透气、弹性好等特点，因此在服装、家居用品等领域有着广泛的应用。
功能针织面料是指在普通针织面料的基础上，通过加工、处理等方式赋予其一定的功能，如吸湿排汗、防紫外线、抗菌防臭等。
功能针织面料的知识对于纺织行业的从业者和消费者来说都是十分重要的。
下面我们将从功能针织面料的种类、特点、应用以及生产工艺等方面进行详细的总结。
一、功能针织面料的种类1. 吸湿排汗面料：吸湿排汗面料是通过在面料纤维中添加吸湿排汗功能的材料或者对面料进行特殊的处理，使其具有很好的吸湿排汗效果。
这种面料可以快速将人体皮肤上的汗液吸收并排到面料表面，使人体保持干爽舒适。
吸湿排汗面料广泛应用于运动服、内衣、床上用品等领域。
2. 抗菌防臭面料：抗菌防臭面料是通过在面料纤维中添加抗菌防臭功能的物质或者进行特殊的处理，在一定程度上能够抑制细菌和霉菌的生长，减少异味的产生。
这种面料主要应用于内衣、袜子、鞋垫等领域。
3. 防紫外线面料：防紫外线面料是通过在面料纤维中添加防紫外线功能的物质或者进行特殊的处理，能够有效阻挡紫外线的侵害，保护人体皮肤不受紫外线的伤害。
这种面料主要应用于户外服装、游泳衣、帽子等领域。
4. 保温保暖面料：保温保暖面料是在针织面料中添加保温保暖功能的物质或者进行特殊处理，使其具有很好的保温保暖性能。
这种面料主要应用于冬季服装、床上用品等领域。
5. 弹力面料：弹力面料是通过在面料中添加弹力纤维或者进行弹性加工，使其具有很好的弹性特性，能够很好地贴合人体曲线，提高穿着舒适度。
这种面料主要应用于紧身衣、运动服、内衣等领域。
二、功能针织面料的特点功能针织面料相比普通针织面料具有以下特点：1. 柔软舒适：功能针织面料具有柔软、薄透、贴身等特点，穿着舒适。
2. 弹性好：许多功能针织面料具有很好的弹性，能够很好地贴合人体曲线，提高穿着舒适度。
3. 吸湿排汗：吸湿排汗面料具有很好的吸湿排汗效果，能够快速将汗液吸收并排到面料表面，保持人体干爽。
第一章1.什么是材料的功能，什么是材料的性能，举例说明。
第1页材料的功能，从本质上来说是向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性。
如化学性、导电性、磁性、光敏性、生物活性等。
材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性，如对外里的抵抗表现为强度、模量，对热的抵抗表现为耐热性，对光、电、化学药品的抵抗表现为材料的耐光性、绝缘性、耐化学药品性等。
2.功能高分子材料的制备方法以及各自的特点。
第4页方法：（1）功能性小分子的高分子化，高分子化学反应引入预期的功能基团。
功能性小分子的高分子化主要优点在于可以使生成的功能高分子功能基团分布均匀，生成的聚合物结构可以通过小分子分析和聚合机理加以预测，产物的稳定性高，但这种方法需在功能性小分子中引入可聚单体，从而使反应较为复杂，同时在反应中反应条件对功能基团会产生一定的影响，需对功能集团加以保护，使材料的成本增加。
例如，高吸水性树脂可以通过将亲水性基团的丙烯酸钠进行自由基聚合实现。
利用高分子化学反应制备功能高分子的主要优点在于合成或天然高分子骨架是现成的，可选择的高分子母体多，来源广，价格低廉。
但是在进行高分子化学反应时，反应不可能100%完成，尤其是在多不得高分子化学反应中，制的的产物中含有未反应的官能团，即功能集团较少，功能基团在分子链上的分布也不均匀。
例如聚苯乙烯、尼龙、淀粉都可以作为高分子母体。
（2）通过特殊加工赋予高分子的功能特性。
许多聚合物通过特定的加工方法和加工工艺，可以较精确地控制其聚集状态结构及宏观状态，从而使之体现出一定的功能性。
例如，许多塑料可以经过适当的制膜工艺，制成具有分离功能的多孔膜和致密膜。
（3）通过普通聚合物与功能材料的复合，制成复合型功能高分子材料。
这种制备方法简便快速，不受场地和设备限制，不受聚合物和功能性化合物官能团反应活性的影响，适用范围宽，功能基团的分布较均匀。
但其共混体不稳定，在使用条件下（如溶胀、成膜等）功能聚合物易由于功能小分子的流失而逐步失去活性，如固定化酶。
电子功能材料知识点总结一、电子功能材料的分类1. 金属材料：金属材料具有良好的导电性和导热性，通常用于制造电子器件的导线、电极、散热器等部件。
典型的金属材料包括铜、铝、铁、钴、镍等。
2. 半导体材料：半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导性能，广泛应用于电子器件中。
常见的半导体材料包括硅、锗、氮化镓、碳化硅等。
3. 绝缘体材料：绝缘体材料具有很高的电阻和介电常数，通常用于电子器件的绝缘层和封装材料。
常见的绝缘体材料包括玻璃、陶瓷、塑料等。
4. 导电聚合物材料：导电聚合物材料具有良好的导电性能和可塑性，可用于制造柔性电子器件和导电涂料。
典型的导电聚合物材料包括聚苯胺、聚噻吩、聚对苯二酮等。
5. 光电功能材料：光电功能材料能够将光能转换为电能或者将电能转换为光能，常用于光电器件和太阳能电池。
典型的光电功能材料包括硅、铟镓砷化物、有机光电材料等。
6. 磁电功能材料：磁电功能材料可以实现磁场与电场的相互转换，常用于传感器和电子存储器件。
典型的磁电功能材料包括铁电材料、铁磁材料、多铁材料等。
7. 储能功能材料：储能功能材料能够存储电能并具有可持续释放的特性，常用于储能器件和超级电容器。
典型的储能功能材料包括电解质、导电聚合物、石墨烯等。
二、电子功能材料的功能1. 电导率：电子功能材料具有不同的电导率，可用于制造导线、电极、晶体管等电子器件。
2. 磁性：电子功能材料具有不同的磁性，可用于制造磁记录器、传感器、电磁铁等磁性器件。
3. 光学：电子功能材料具有不同的光学性能，可用于制造光电器件、激光器件、光纤通信器件等。
4. 导热：电子功能材料具有不同的导热性能，可用于制造散热器、导热材料、热敏器件等导热器件。
5. 储能：电子功能材料具有不同的储能性能，可用于制造超级电容器、锂电池、太阳能电池等储能器件。
6. 传感：电子功能材料具有不同的传感性能，可用于制造温度传感器、压力传感器、湿度传感器等传感器。
三、电子功能材料的应用1. 电子器件：电子功能材料可用于制造电阻器、电容器、电感器、晶体管、集成电路等电子器件。
材料化学高考知识点总结材料化学作为化学课程的重要组成部分，是高考化学考试中的一个重要考点。
掌握材料化学的基本知识，对于学生在考试中取得好成绩具有至关重要的作用。
下面将对材料化学高考知识点进行总结，希望能够帮助同学们更好地备考。
一、有机高分子材料1. 有机高分子的基本特性：有机高分子是由碳、氢、氧等元素组成的，具有高分子量、多样化的结构以及良好的可塑性和可加工性。
常见的有机高分子包括塑料、橡胶和纤维等。
2. 聚合反应：聚合反应是指将单体分子通过共价键连接而形成高分子化合物的过程。
常见的聚合反应有加成聚合、缩合聚合和离子聚合等。
3. 聚合物的分类：根据长链分子中不同的构效关系，聚合物可分为线性聚合物、支化聚合物和交联聚合物等。
4. 热塑性塑料和热固性塑料：热塑性塑料是指在一定温度范围内可以软化、加工成型，再次加热可以重新软化的塑料；而热固性塑料则是在加热固化后不再软化的塑料。
5. 弹性体的分类：根据形状记忆能力和回弹速度等不同特性，弹性体可分为天然弹性体、合成弹性体和特种弹性体等。
6. 高分子材料的改性：通过对高分子材料的填充剂、增塑剂、增稠剂等进行合理添加，可以改善其力学性能、加工性能和抗老化性能等。
二、功能材料1. 光电功能材料：光电功能材料是指在光和电之间能够相互转换的材料。
常见的光电功能材料包括光电导体、光电转换材料和光敏材料等。
2. 磁性材料：磁性材料是指对外磁场有一定反应的物质。
根据磁化特性的不同，磁性材料可以分为铁磁材料、软磁材料和硬磁材料等。
3. 电子材料：电子材料是指用于制造电子器件和电子元器件的材料。
常见的电子材料包括半导体材料、导体材料和绝缘体材料等。
4. 纳米材料：纳米材料是一种在纳米尺度上具有特殊性质和特殊应用的材料。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的量子效应，常见的纳米材料包括纳米粒子、纳米复合材料和纳米涂层等。
5. 共价有机框架材料：共价有机框架材料是一类由有机配体和过渡金属等构建的高稳定性材料。
铝箔相关知识点总结铝箔是一种由铝制成的薄膜材料，通常用于包装食品、保温、隔热和烹饪等用途。
它有许多独特的特性，因此在各行各业中得到了广泛的应用。
本文将总结铝箔的相关知识，包括其组成、制造工艺、用途、环保性能等。
一、铝箔的组成铝箔主要由铝金属制成，具有轻质、柔韧、易加工、导热性好等特点。
一般生产工艺是将纯度高的铝块通过轧制机械设备加工成薄板，然后再进行拉伸、滚轧、退火等工序，最终得到薄如纸张的铝箔。
铝箔的厚度通常在0.006mm至0.2mm之间，可以根据具体使用要求进行定制。
二、铝箔的制造工艺1.铝箔的轧制工艺铝箔的生产主要通过轧制工艺进行。
首先是将铝块送入轧机进行初始轧制，以此达到所需的薄度。
然后通过多道次的轧制，逐渐将铝板加工为所需的厚度。
最后进行退火处理，以消除应力和改善铝箔的塑性，以确保其在后续加工过程中不易断裂而影响使用。
2. 铝箔的表面处理工艺铝箔常常需要进行表面处理，以提高其耐腐蚀性和机械性能。
这包括阳极氧化、化学清洗、油墨印刷等工艺。
阳极氧化是一种将铝箔表面氧化成一层厚度可控的氧化膜，以提高其耐腐蚀性和机械性能的方法。
化学清洗则是通过化学溶液去除表面的杂质和氧化物，以保证表面的光洁度。
油墨印刷是将墨水印刷在铝箔表面，以用于包装和印刷等应用。
3. 铝箔的复合工艺铝箔常常需要与其它材料进行复合，以获得更多的功能。
常见的复合材料有聚乙烯、聚丙烯、纸张等。
这些复合材料可以使铝箔具有防潮、保鲜、隔热、隔离等功能。
复合的工艺通常是通过高温和高压将多种材料复合在一起，以确保其牢固性和密封性。
三、铝箔的用途1. 食品包装铝箔在食品包装中占据重要地位。
由于铝箔具有良好的防潮、保鲜、隔气性能，因此被广泛用于包装肉类、奶制品、果蔬、糖果、咖啡、茶叶等食品。
其密封性好，并能抵御外界光线、气味和湿气的侵蚀，能够保持食品的新鲜度和口感。
2. 药品包装铝箔也被广泛应用于药品包装领域。
由于其材料纯度高、无毒无味、对药品不产生任何影响，因此被用于包装片剂、药丸、胶囊等药品。
功能材料专业学什么功能材料专业是一门兼具理论与实践的学科，其主要研究对象为具备特定功能的材料，例如半导体材料、电子材料、光学材料、磁性材料等。
本文将介绍功能材料专业的学习内容和相关知识。
学习内容1. 材料科学与工程基础功能材料专业的学习首先需要掌握材料科学与工程的基础知识。
这包括材料的组成与结构、材料的物理、化学和力学特性等方面的知识。
通过学习这些基础知识，学生能够对不同材料的性能有一个系统的理解，为后续的专业学习打下坚实的基础。
2. 功能材料的设计与合成功能材料专业的核心内容之一是功能材料的设计与合成。
学生需要学习不同功能材料的设计原理和合成方法。
例如，学生需要了解半导体材料的能带结构和导电性，学习金属材料的合金设计和冶金工艺等。
这些知识将帮助学生理解不同功能材料的特性，为实际应用提供一定的技术支持。
3. 功能材料的性能测试与分析功能材料的性能测试和分析是该专业学习的重要内容之一。
学生需要学习各种材料性能测试的方法和仪器，掌握常见材料性能参数的测试和分析技术。
例如，学生需要学习材料的电学、光学、磁学等性能测试方法，以及材料的力学性能测试方法等。
通过这些学习，学生将能够对不同材料的性能进行全面的测试和分析。
4. 功能材料的应用与发展功能材料专业的学习也包括对功能材料应用和发展的研究。
学生需要了解不同功能材料的应用领域和潜在的发展方向，深入探索功能材料在电子、能源、生物医学等领域中的应用。
同时，学生还需要关注功能材料领域的最新研究进展，了解功能材料的前沿技术和未来发展趋势。
相关知识除了以上主要的学习内容外，功能材料专业的学生还需要具备以下相关知识：•物理学和化学的基础知识，包括力学、电磁学、热学、量子力学、有机化学、无机化学等；•材料分析与表征方法，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱分析等；•材料制备技术，包括溶胶凝胶法、薄膜制备技术、纳米材料制备技术等；•材料工程的基本原理，包括材料的选择与设计、材料的成型工艺等。
绪论1、功能材料指具有一种或几种特定功能的材料，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。
力学功能对应于宏观物体的机械运动，其他功能对应于微观物体的运动，习惯上不把结构材料包括在功能材料范畴内。
2、宏观运动和微观运动之间相互联系，在适当条件下可以互相转化。
因此，结构材料和功能材料有共同的科学基础，有时很难截然划分。
3、功能材料是指具有优良的物理、化学和生物或其相互转化的功能，用于非承载目的的材料。
4、功能材料按化学成分（化学键）分类，可分为金属、无机非金属、有机高分子和复合功能材料。
按物理性质分类，可分为物理（如光、电、磁、声、热和力学功能材料等）、化学、生物、核功能材料和特殊功能材料。
导电材料1、导电材料按导电机理可分为电子导电材料和离子导电材料两大类，电子导电材料的导电源于电子运动，电子导电材料包括导体、超导体和半导体。
离子导电材料的导电主要源于离子的运动。
2、超导体从正常态（电阻态）过渡到超导态（零电阻态）的转变称为正常-超导转变，转变时的温度Tc称为这种超导体的临界温度。
3、除温度外足够的磁场也能破坏超导态。
使超导态转变成正常态的最小磁场Hc（T）称为此温度下该超导体的临界磁场。
磁场的存在可以使临界温度降低，磁场越大，临界温度也越低。
4、超导体按迈斯纳效应可分为软超导体（第一类超导体）和硬超导体（第二类超导体），硬超导体在超导态和正常态之间有一种混合态存在。
5、半导体的电子结构跟绝缘体相近，只是半导体的禁带宽度要比绝缘体小，电子受热或光等能量容易被激发，同时产生空穴而形成传导。
6、半导体按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体。
元素半导体包括本征半导体和杂质半导体。
7、半导体按掺杂原子的价电子数可分为施主型(电子型或n型)和受主型(空穴型或P型)。
前者掺杂原子的价电子多于纯元素的价电子，后者正好相反。
8、半导体中价带上的电子借助于热、光、电、磁等方式激发到导带叫本征激发。
满足本征激发的半导体叫本征半导体，其导电载流子是由本征激发所形成的导带中的电子和价带中的空穴，本征半导体电导率由电子运动和空穴运动两部分所构成。
9、因为本征半导体的载流子密度非常小，需要在高温下工作，故应用不多。
实际应用的大多数为掺杂后非本征半导体，也叫杂质半导体。
10、利用将杂质元素掺入纯元素中，把电子从杂质能级（带）激发到导带上或者把电子从价带激发到杂质能级上，从而在价带中产生空穴的激发叫非本征激发或杂质激发。
这种半导体叫杂质半导体。
11、根据杂质电离能的大小，分为浅能级杂质和深能级杂质。
深能级能产生的载流子很少，而散射却增加，对电导率影响不大或有所降低。
12、化合物半导体最突出的特点是禁带和迁移率范围宽。
13、具有半导体特性的非晶态物质称为非晶态半导体，与晶态物质相比，非晶态物质的原子排列没有周期性。
14、高分子导电材料包括结构型高分子导电材料和复合型高分子导电材料两大类，结构型高分子导电材料通常简称导电高分子，它们是高分子本身结构或经掺杂后就可以导电的。
15、复合型高分子导电材料的实用化远胜于结构型导电高分子，这是因为它有成型简便，重量轻，性能易于调节，成本低和可选择的品种多等许多优点。
16、离子电导材料一般指的是电导率大于10-4s/cm，且其电子电导对总电导率的贡献可忽略不计，又称快离子导体。
离子导电主要发生在离子固体中，离子在固体中通过晶格的缺陷(空穴)而进入穴位发生导电。
17、绘制导体的能带结构图并说明其导带构成情况。
18、与结构材料相比，功能材料有有哪些主要特征？1)功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动；2)其聚集态和形态非常多样化；3)产品形式主要是材料元件一体化；4)是利用现代科学技术，多学科交叉的知识密集型产物；5)采用许多新工艺和新技术进行制备与检测。
19、什么是迈斯纳效应，完全导体（无阻导体）与超导体有何区别？当超导体处于超导态时，在磁场作用下，表面产生一个无损耗感应电流，这个电流产生的磁场与外加磁场大小相等、方向相反，因而在样品内不出现净磁通量，即在超导体内部总有B=0，这种完全的抗磁性即麦斯纳效应。
完全导体不同于超导体，由麦克斯韦方程组可知，完全导体中不可能有随时间变化的磁感应强度，即完全导体保持着当它失去电阻时样品内部的磁场，致使完全导体内部的磁场不变，可以看作磁通分布被冻结在完全导体中。
20、什么叫库柏电子对？利用BCS理论解释超导的微观机制。
⑴当电子间有净的吸引作用时，费密面附近的两个电子将形成束缚的电子对的状态，它的能量比两个独立的电子的总能量低，这种电子对状态称为库柏电子对。
考虑到电子的自旋，最佳的配对方式是动量相反同时自旋相反的两个电子组成库柏电子对。
⑵库柏电子对之间通过交换声子耦合在一起，拆散一个库柏对，产生两个正常态电子需要外界提供能量。
库柏对吸收能量变成两个独立的正常电子的过程称为准粒子激发。
由于受热激发，有一些库柏对被拆开成为正常电子，这样就使得超导体内有两种载流子：超导电子和被激发到能隙之上单粒子态中的正常电子。
这正赋予了二流体模型新的意义。
①在常温下，金属原子失去外层电子成为正离子规则排列在晶格的结点上作微小振动。
自由电子无序地充满在正离子周围。
在电压作用下，自由电子的定向运动就成为电流。
自由电子在运动中受到的阻碍称为电阻。
处在超导态的电子，不是单独一个个存在的，而是配成库珀对存在的，配对的电子，其自旋方向相反，动量的大小相等而方向相反，总动量为零。
库珀对作为整体与晶格作用，因此一个电子若从晶体得到动量，则另一个电子必失去动量，作为整体，不与晶格交换动量，也不交换能量，能自由地通过晶格，因此没有电阻。
②温度愈低，结成的电子对愈多，电子对的结合愈牢固，不同电子对之间相互的作用力愈弱。
在电压的作用下，这种有秩序的电子对按一定方向畅通无阻地流动起来。
③当温度升高后，电子对因受热运动的影响而遭到破坏，就失去了超导性。
当磁场强度达到临界强度时，磁能密度等于库珀对的结合能密度，所有库珀对都获得能量而被撤散，超导态转为正常态。
21、描述超导材料的两个基本特性及其关系；零电阻效应：在临界温度时，电阻变为零的现象。
迈斯纳效应：在超导态时，不允许磁场穿过，即具有完全抗磁性。
关系：相互独立又相互联系。
单纯的零电阻不能保证具有迈斯纳效应；而迈斯纳效应存在必满足零电阻效应。
22、非晶态半导体有何特点？1）非晶半导体对杂质掺入不敏感，结构不具有敏感性。
掺入杂质的正常化合价都被饱和，即全部价电子都处在键合状态，几乎所有非晶态半导体都具有本征半导体的性质。
2）非晶态半导体由于它的非结晶性，因此无方向性，所以没有结晶、提纯、杂质控制等复杂工艺。
故非晶态半导体便于大量生产，并且价格低廉。
24、试绘制本征半导体和杂质半导体的能带结构并解释半导体导电机理。
介电材料1、介电材料又叫电介质，是以电极化为特征的材料。
电极化是在电场作用下分子中正负电荷中心发生相对位移而产生电偶极矩的现象。
2、在32种点群的晶体中，有21种点群的晶体不是中心对称的，在这些无对称的晶体中，有20种点群的晶体可能具有压电性，属于压电晶体，称为压电体。
3、在压电晶体中，有10种点群的晶体具有唯一的单向极轴，即存在自发性，可能具有热释电性，属于热释电体。
4、在热释电晶体中，有些晶体的自发极化方向能随外电场方向转化，这类晶体称为铁电体。
5、具有铁电性的晶体，必然具有热释电性和压电性，具有热释电性的晶体，必然具有压电性，但是却不一定具有铁电性。
6、分子极化率一般由电子极化率、原子（离子）极化率和取向极化率三部分构成。
7、介电材料的极化强度是单位体积内电偶极矩的矢量和。
介质的极化强度越大，静态介电常数也越大。
8、电介质分子完成极化所需的时间称为弛豫时间τ，其倒数称为弛豫频率f。
电子极化的弛豫频率相当于紫外频率，原子（离子）极化的弛豫频率处于红外区，取向极化的弛豫频率处于射频和微波区。
9、在交变电场作用下，由于电场频率不同，极化对电场变化的反应也不同。
10、在交变电场中，由于极化滞后，介电常数要用复数表示，称为动态介电常数。
11、介电损耗产生的原因包括：(1)部分带电质点在外场作用下移动而引起漏导；(2)与偶极子转动和振动相关的能量损耗。
12、电介质承受的电压超过一定值后，就丧失了电介质的绝缘性，这个电压叫做击穿电压。
13、在某温度范围内具有自发极化且极化强度可以因外电场而反向的晶体称铁电体。
铁电体是具有电畴和电滞回线的介电材料。
14、所谓电畴就是在一个电畴范围内永久偶极矩的取向都一致。
15、居里温度T c是铁电相与顺电相的相转变温度，当铁电体温度T大于T c时，铁电现象消失。
铁电相是极化有序状态，顺电相是极化无序状态。
16、按照铁电体极化轴的多少，可将铁电体分为无序-有序型铁电体（软铁电体）和位移型铁电体（硬铁电体）两类。
软铁电体只有一个晶轴，硬铁电体有多个晶轴。
17、反铁电体是一些离子晶体，它的相邻行或列上的离子沿反平行的方向自发极化。
18、铁电体与反铁电体的自发极化有何不同特点？并分别解释为什么总的极化强度ΣP＝0？答：铁电体自发极化的特点是单元晶胞中的偶极子成对的按相同方向平行排列，晶体中存在着一个个由许多晶胞组成的自发极化方向相同的小区域－铁电畴，但各个铁电畴的极化方向是不同的、杂乱无章的分布；反铁电体自发极化的特点是单元晶胞中的偶极子成对的按相反方向平行排列且这两部分偶极子的偶极矩大小相等方向相反。
铁电体ΣP＝0是由于一般情况下整个铁电晶体的内部不同方向取向的电畴其自发极化强度可相互抵消，所以铁电晶体的ΣP＝0；反铁电体晶胞中偶极子以反平行方向排列偶极子的偶极矩在晶胞内部自行抵消，所以对外不显示极性ΣP＝0。
19、绘制铁电体的电滞回线，并标出饱和极化强度Ps、剩余极化强度Pr及矫顽电场强度Ec在图中的位置。
压电材料1、没有对称中心的材料受到机械应力处于应变状态时，材料内部会引起电极化和电场，其值与应力大小成比例，符号取决于应力的方向，这种现象称为正压电效应。
2、当材料在电场作用下发生电极化时，会产生应变，其应变值与所加电场强度成正比，符号取决于电场方向，此现象称为逆压电效应。
3、具有压电效应的材料叫压电材料，通过压电材料可将机械能和电能相互转换。
利用逆压电效应发展了一系列电致伸缩材料。
4、压电效应产生的根源是晶体中离子电荷的位移，当不存在应变时电荷在晶格位置上的分布是对称的，所以其内部电场为零。
但是当给晶体施加应力则电荷发生位移，如果电荷分布不再保持对称就会出现净极化，并将伴随产生一电场，这个电场就表现为压电效应。
5、逆压电效应与电致伸缩效应不同。
电致伸缩效应是指在外电场作用下，任何电介质都会发生尺寸变化，即产生应变，是液、固、气电介质一般都具有的性质。
