电功能材料

什么是电子功能材料？定义1：所谓电子功能材料，是以发挥其物理性能（如电、磁、光、声、热等）或物理与物理性能之间、力学与物理性能之间、化学与物理性能之间相互转换的特性为主而主要用于电子信息工业的材料定义2：根据在器件中所起的作用，可将电子功能材料定义为：凡具有能量与信息的发射、吸收、转换、传输、存储、控制与处理功能特性之一或者是直接参与保障这些功能特性顺利发挥而主要用于电子信息工业的材料。

定义3：具有某种功能效应的材料。

功能效应是指材料的光、电、磁、热、声等物理特性以及这些物理特性参量之间的相互耦合（转换）效应。

有哪些电子功能材料？1.按电子材料的用途分类，通常把电子材料分为结构电子材料[能承受一定压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质（强度、硬度及韧性等）稳定的一类材料]和功能电子材料[指除强度性能外，还有其特殊功能，如能实现光、电、磁、热、力等不同形式的交互作用和转换的材料；在应用中，主要是其功能而不是机械力学性能] 2.按组成分类，从化学作用的角度，可以将电子材料分为无机电子材料[又可分为金属材料（以金属键结合）和非金属材料（硅等元素半导体、金属的氧化物、碳化物、氮化物等，他们以离子键和共价键结合）]和有机（高分子材料）电子材料[主要是由碳、氢、氧、氮、氯、氟等组成的高分子材料，大部分是以共价键和分子键结合]电子功能材料有些什么作用？什么是标量、矢量及二阶张量？它们的下标数、分量数各为多少?无方向的物理量，称为标量（也称零阶张量）。

它们完全由给定的某一数值来确定；与方向有关的物理量，称为矢量（也称一阶张量）。

它们不仅有大小，而且有一定的方向；n维空间n*n的矩阵即二阶张量。

下标数0、1、2.量数1、3、9.求和规则是什么？根据求和规则如何表示∑==31jjijiEDε)3,2,1(=i两个矢量之间的关系，如试证明矢量的变换定律与二阶张量的变换定律当某一项中有重复出现的下标时，则自动按该下标求和，因此，上式可表示为：D i=D DD D D (i, j =1,2,3) j——求和下标i——自由下标上式可按j展开，进而可写出Di的三个分量，则D i=εi1E1+εi2E2+εi3E3诺埃曼原则晶体物理性质的对称元素应当包含晶体的宏观对称元素（即点群的对称元素），也就是说，晶体物理性质的对称性可以高于晶体点群的对称性，但不能低于晶体点群的对称性，而至少二者是一致的。

电功能材料
电功能材料是指能够改变、存储、转化和传输电能的特殊材料。

它们具有特殊的电学性能和能够响应电压试验的特点，可以广泛应用于电子器件、电力工程、通信技术等领域。

常见的电功能材料包括导体、绝缘体和半导体。

导体是一种能够传导电流的材料，如金属和合金。

金属具有良好的导电性能，能够传递电流并且很少损失能量。

绝缘体是指在常温下电阻极高的材料，如塑料和橡胶。

绝缘体能够有效地阻止电流的流动，用于隔离导体以保证电路的安全性。

半导体是介于导体和绝缘体之间的材料，如硅和锗。

由于其特殊的电学性质，半导体能够通过控制外加电场或电流来调节其电子的运动，从而实现信息的存储和处理。

除了这些基本的电功能材料之外，还有一些具有特殊性能的电功能材料被广泛应用于电子元件的制造。

例如，铁磁材料具有强大的磁性，可以用来制造电动机、发电机和变压器的磁芯。

超导材料是指在低温下电阻为零的材料，具有极高的电导率和能量传输效率，被用于制造超导磁体和超导电缆。

压电材料是一种能够在受到外力作用时发生形变并产生电荷的材料，用于制造压电陶瓷传感器和驱动器件。

光敏材料是能够吸收光能并将其转化为电能的材料，可用于制造太阳能电池板和光电导器件。

电功能材料在现代社会的电子技术、能源技术和通信技术中发挥着重要的作用。

它们不仅为我们提供了便利的生活方式，还为工业生产和社会发展带来了巨大的变革。

随着科学技术的不
断进步，电功能材料的性能和应用领域还将不断扩大，为人们创造更多的便利和机遇。

电学功能材料
电学功能材料是一类具有特殊电学性能和功能的材料，广泛应用于电子设备、能源存储与转换、传感器、光电器件等领域。

常见的电学功能材料包括：
1. 导电材料：具有良好电导性能的材料，如金属、导电聚合物、导电油墨等。

2. 绝缘材料：具有较高绝缘性能的材料，如绝缘胶、绝缘薄膜等，用于电气绝缘和电子器件的包装。

3. 半导体材料：介于导体和绝缘体之间的材料，可用于制造晶体管、光电器件等。

4. 电介质材料：具有良好绝缘性能和电容特性的材料，广泛应用于电容器、电压传感器等。

5. 磁性材料：具有磁性的材料，可用于制造电感元件、磁存储器等。

6. 力敏材料：能够将受力变化转化为电信号的材料，如压电材料、应变传感器等。

7. 光电材料：具有光电转换功能的材料，如光电导体、光电探测器等，用于光电器件和光电子技术。

电学功能材料的研究和开发不断推动着电子科技的进步，为新型电子器件和技术的发展提供了重要的基础材料。

随着科技的不断进步，新型的电学功能材料也会不断涌现，为电子领域的发展带来更多的可能性。

压电功能晶体材料
1.铁电陶瓷材料：铁电陶瓷材料是一种具有自发极化的陶瓷
材料，在外加压力下，会产生极化变化，从而产生电荷和电位差。

常见的铁电陶瓷材料有铅锆钛酸钠（PZT）、钙钛矿型压
电陶瓷（PMNPT）等。

这些材料具有优良的压电性能，广泛应用于超声波传感器、声波发生器、多轴高精度运动控制系统等
领域。

2.压电聚合物材料：压电聚合物材料是一种相对较新的材料，其具有较高的柔韧性和易加工性。

压电聚合物材料可以通过控
制化学结构和导电填充物来调节其压电性能。

由于其良好的可
塑性，压电聚合物材料广泛应用于传感器、人体工程学器件、
人体医学等领域。

3.压电单晶材料：压电单晶材料是指晶体结构中只有一个晶
体方向与外界力的作用方向平行的材料。

常见的压电单晶材料
有晶体硅、晶体石英等。

这些材料具有良好的压电性能、稳定
性和温度特性，并且可实现高压电耦合系数。

压电单晶材料广
泛用于高精度传感器、声波滤波器、超声成像等领域。

电功能材料概述摘要：本文重点介绍了电功能材料的分类以及超导材料、导电高分子材料和半导体材料的特性、制备和前景等。

介绍了电功能材料的工程价值和研究电功能材料的意义。

关键词：电功能材料；超导材料；导电高分子；半导材料1 电功能材料的分类:电功能材料包括导电材料、介电材料、压电材料和光电材料等。

导电材料又包括导体材料、半导体材料、超导材料。

导电材料有金属材料(如银、铜)、合金材料(如镍铬合金)、无机非金属材料(如石墨)、导电高分子材料(如聚苯胺、聚乙炔)。

超导材料有元素超导体(如Rh、W、Mo、Nb等)、合金和化合物超导体(如钡亿氧铜、NiTi等)、有机高分子超导体(如聚氮化硫)。

介电材料又叫电介质，是具有电极化特征的材料，材料在电场作用下对外表现出极化强度，极化强度越大，材料的介电常数越大。

介电常数是反映材料贮存电荷能力大小的一个参数。

如制作电容器的材料就属于这一类。

例如BaTio：、Ta，Oj、聚乙烯等。

压电材料是指具有压电效应的材料。

压电效应是指没有对称中心的材料受到机械应力作用处于应变状态时，材料内部会引起电极化的现象。

利用压电材料可以制成各种传感器、扬声器、超声探测仪等。

例如铁酸钡陶瓷、聚偏二氟乙烯等。

光电材料是受光照射后，电导率急剧上升的一种材料。

例如CdS陶瓷、ZnU、PbO、聚从乙烯基昧陛(PNVC)在一定条件下都能表现出光导电性，它们可以用于太阳能利用、静电复印等领域。

本篇文章主要介绍超导材料、导电高分材料和半导体材料。

2 超导材料:材料在一定条件下，电阻消失为零的状态称为超导态。

此时磁力线不能进入超导态材料内部，导体呈完全抗磁性。

超导材料从正常的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称为超导体的临界温度。

显然Tc越高，超导体才越具有应用价值。

除温度外，足够强的磁场也能破坏超导态。

从超导态转变为正常态的最小磁场Hc(T)叫做该温度下超导体的临界磁场。

如果施加磁场给正处于超导态的超导体，当磁场大于Hc(T)时，会破坏超导态，使电阻恢复正常。