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2015 AFM ch1 功能材料概论课件

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1功能材料概论课件

1功能材料概论课件

(3)特殊技术和特定结构组合化学。它包括激光喷涂组合化学 研究，主客体组装组合化学等。
(4)固体氧化物燃料电池中新型中、低温(600—800℃)区工 作的固体复合氧化物电解质材料的探索和筛选。
(5)从热力学平衡角度研究材料的相态、结构及稳定性，
获得所需材料体系的相图，同时进行性能测定，由此全
面掌握不同组成、结构和工作温度下的材料特性。
13
1.1.3 功能材料的分类
目前主要是根据材料的物质性、或功能性、应用性 进行分类。
（一）根据材料的物质性进行分类 1、金属功能材料 2、无机非金属功能材料 3、有机功能材料 4、复合功能材料
1功能材料概论
14
（二）根据材料的功能性进行分类
按照材料的物理化学功能进行分类：
1.光学功能材料（按在具体应用中所发挥的效能和作用）
⑨光记录材料 例：碲、碲合金、稀土类合金
1功能材料概论
15
2、电学功能材料 例：防静电材料 3、磁学功能材料 例：磁带、磁盘 4、声学功能材料 例：音响设备、仪器 5、力学功能材料 例：高结晶材料、超高强材料 6、热学功能材料 例：显示、测量 7、化学功能材料 ①分离功能材料 例：分离膜、离子交换树脂 ②反应功能材料 例：高分子试剂、高分子催化剂 ③生物功能材料 例：固定化酶、生物反应器 8、生物医学功能材料 例：人工肾、人工心肺 9、核功能材料
1功能材料概论
24
③磁能与其他形式能量的转换 如光磁效应、热磁效应、磁冷冻效应和磁性转变效应等 ④机械能与其他形式能量的转换 如形状记忆效应、热弹性效应、机械化学效应、压电效 应、电致伸缩、光压效应、声光效应、光弹性效应和磁 致伸缩效应等。
1功能材料概论
25
按材料种类分，功能材料还可分为：金属功 能材料、无机非金属功能材料和有机功能材料。

功能材料第一章功能材料概论PPT

功能材料第一章功能材料概论PPT

焊接加工
通过熔融连接将两个材料连接在一起，适用于金 属材料的连接。
表面处理技术
表面涂层技术
通过涂覆一层或多层涂层来改变 材料表面的性质，以提高耐腐蚀 、抗氧化、耐磨等性能。
表面改性技术
通过物理或化学手段改变材料表 面的化学成分、晶体结构和表面 形貌等性质，以提高表面硬度、 降低摩擦系数等性能。
04
环保化
随着环保意识的提高，功能材料的生产和使用需要更加注 重环保，如使用可再生资源、降低能耗和排放等。
智能化
功能材料正朝着智能化方向发展，如智能材料、自适应材 料等，这些材料能够根据环境变化做出响应，具有很高的 应用价值。
复合化
多种材料的复合使用已成为一种趋势，通过不同材料的组 合，可以获得单一材料无法达到的综合性能。
未来发展方向
01
新材料研发
不断探索和研发新的功能材料，提 高其性能和应用范围。
环保化发展
注重功能材料的环保性能，推动其 可持续发展。
03
02
智能化发展
加强功能材料的智能化研究，开发 更多具有智能响应的材料。
复合化发展
加强多种材料的复合研究，获得更 多具有综合性能的材料。
04
THANKS
感谢观看
环保领域
总结词
功能材料在环保领域的应用主要涉及空气净化、水处理、土 壤修复等方面。
详细描述
功能材料如吸附剂、催化剂、光催化剂等，能够有效降低污 染物排放和提高环境质量，对于解决全球环境问题具有重要 意义。
05
功能材料的发展趋势与挑战
发展趋势
高性能化
随着科技的不断进步，对功能材料的性能要求也越来越高 ，如更高的强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等。

《功能材料概论》PPT课件 (2)

《功能材料概论》PPT课件 (2)

半导体
导体
10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106
电导率σ S/m
超导体：σ→∞
编辑ppt
3
离子导电材料的导电机理源于离 子的运动，由于离子的运动速度远小 于电子的运动速度，因此其电导率较 小，目前最高不超过102 S/m ，一般在 100 S/m以下。
编辑ppt
15
(二)、半导体的导电机理
半导体价带中的电子受激发后从满
价带跃到空导带中，跃迁电子可在导
带中自由运动，传导电子的负电荷。
同时，在满价带中留下空穴，空穴带
正电荷，在价带中空穴可按电子运动
相反的方向运动而传导正电荷。因此，
半导体的导电来源于电子和空穴的运
动，电子和空穴都是半导体中导电的
载流子。
编辑ppt
34
(六) 半导体材料的应用
1、半导体材料在集成电路上的应用：最早用锗单 晶制造二极管和三极管；现在发展硅器件，以 硅单晶为基材的集成电路在电子器件中占主导 地位。化合物半导体砷化镓做微波、超高频晶 体管等；
2、半导体在光电子器件、微波器件和电声耦合器 上的应用：发光管、激光器、光电池、光集成 等；
第二章 电功能材料
半导体材料 超导体材料 电接点（触头）材料
编辑ppt
1
以特殊的电学性能或各种电效应作为主 要性能指标的一类材料。
半导体 材料
超导 材料
电接点 （触头）
材料
编辑ppt
2
导电材料的分类
按导电机理可分为：电子导电材料和离子导电材料两 大类。
电子导电材料包括导体、超导体和半导体：
绝缘体

功能材料课件PPT课件

功能材料课件PPT课件

CO + H2O CO2 + 2H+ + 2e-
.
20
评价仪器与机理
.
21
二次电子
电子束
反射电子 特征X线
俄歇电子
俄歇(é xiē )电子(Auger electron )
.
22
一次电子
真空能级 价电子带
2次电子
俄歇电子
能级
多余的能量 空穴
.
23
FE-AES （Auger Electron Spectroscopy）
热敏电阻的应用： 温度侦测，电路开关 ，涌流抑制 , 马达延时启动 ，过热保护
.
4
负温度系数热敏电阻
二、形变敏感材料
• 典型的形变敏感材料有形变规材料和磁致伸 缩材料。
• 形变规是利用物质因受力而电阻发生变化的 敏感元器件，金属、半导体、电介质等
• 标准因子
.
5
.
6
• 磁致伸缩材料是强磁性体被磁化后显示出尺寸变化的磁 诱导形变现象，相反，将因施加形变而导致强磁体磁化 发生变化的现象称为反磁致伸缩效应。
湿敏陶瓷（humidity sensitive ceramics） ：电阻随 环境湿度而变化的一类功能陶瓷。与高分子湿敏材 料相比，其测湿范围宽、工作温度高（可达 800℃）、工艺简单、成本较低。
应用：
湿度测量
.
16
气敏传感器：是一种检测特定气体的传感器。它主要包 括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学 气敏传感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。
温度敏感材料的应用：热敏电阻材料，电阻温度计 材料，热电偶材料
.
3
热敏电阻
热敏电阻（ thermistor ）热敏电阻的电阻值，随着温度的变化而 改变，与一般的固定电阻不同。属于可变电阻的一类。

《功能材料》PPT课件 (2)备课讲稿

《功能材料》PPT课件 (2)备课讲稿

3.发光材料
（1）光致发光材料
用紫外线、可见光及红外线激发发光材料而产生发光的现象称 为光致发光，相应材料为光致发光材料。一般分荧光材料和磷光材料 两种。
荧光材料：只有具备共轭键系统的分子才能使激发态保持相对稳 定而发射荧光，因而荧光材料主要是以苯环为基的芳香族化合物和杂 环化合物。
具有缺陷的某些复杂的无机晶体物质，在光激发时和光激发停止 后一定时间内能够发光，称为磷光材料。
《功能材料》PPT课件 (2)
本章内容
7.1 光学功能材料 7.2 电功能材料 7.3 功能转换材料
7.1 光学功能材料
7.1.1 激光材料 1.激光的产生和特点：
不稳定高能态
吸收外来能量
亚稳态Leabharlann 无辐射跃迁 泵浦过程（使粒 子数反转分布）
基态
（寿命长、粒子累积） 工作物质（原子或分子）
某些粒子跌落于基态，并 激发其他粒子跌落，一起 放出的光在光谐振腔里放
复合发光过程中存在离子化的带电粒子的迁移或扩散，构成特征 的光电导，也称为“光电导发光”。
复合发光过程，可以在一个发光中心上进行而实现单分子过程， 电子在导带中存在时间很短，是短复合发光过程；大部分情况是电子 脱离原来的发光中心在其他中心上实现双分子过程，电子在导带中时 间长，是长复合过程。
2.发光特征
（2）激光玻璃
激光玻璃与激光晶体一起构成了固体激光材料的两大 类，并得到迅速发展。
激光玻璃由激活离子和基质玻璃组成。 激活离子：在激光玻璃中激活离子是以Nd3+为代表的 三价稀土离子。 基质玻璃：在基质玻璃中，最早的激光输出是在掺钕 钡冕玻璃中实现的。
7.1.2 红外材料
红外材料是指与红外线的辐射、吸收、透射和探测等相 关的一些材料。本节主要介绍红外透射和辐射材料。

《功能材料概论》课件

《功能材料概论》课件
功能材料与结构材料相对，后者主要关注材料的强度、硬度、耐久性等结构特性，而功能材料则更注重 材料的特殊功能和用途。
功能材料的特性包括电、磁、热、光、化学、生物等性质，这些性质在特定的外部刺激下会发生改变， 从而实现对外部环境的响应和调控。
分类
根据功能性质，功能材料可以分为电子 功能材料、磁功能材料、热功能材料、 光学功能材料、化学功能材料和生物功 能材料等。
功能材料在水力发电、海洋能利用等领域 应用广泛，如水轮机叶片材料、海洋能转 换材料等。
生物医学领域
生物医学领域概述
功能材料在生物医学领域中具有广泛的应用前景，涉及医疗器械、生 物医用材料、药物载体等多个方向。
医疗器械领域应用
功能材料在医疗器械制造中应用广泛，如人工关节、心脏起搏器等医 疗设备材料。
根据应用领域，功能材料可以分为能源领域 功能材料、环境领域功能材料、医疗领域功 能材料、信息领域功能材料等。
根据材料的组成和结构，功能材料 可以分为金属功能材料、无机非金 属功能材料、有机功能材料和高分 子功能材料等。
02 功能材料的特性与性能
特性
物理特性
功能材料通常具有独特的物理特性，如超导性、半导性、 磁性、光学性能等。这些特性使得功能材料在特定条件下 能够表现出与众不同的性质。
化学特性
功能材料的化学特性包括稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性等 。这些特性决定了材料在各种环境下的稳定性和使用寿命 。
生物特性
某些功能材料具有生物相容性，可以用于生物医学领域， 如人工关节、牙齿等。这些材料需要与人体组织有良好的 相容性，以减少排斥反应。
性能
力学性能
功能材料的力学性能包括硬度、 强度、韧性等。这些性能决定了 材料在受力条件下的表现，对于 材料的加工和使用具有重要意义 。

《功能材料概论》课件

《功能材料概论》课件
详细描述
固相反应法通常涉及将固体原料混合 、研磨并在高温或高压下进行反应。 该方法具有操作简单、设备成本低等 优点，但反应时间较长，且不易控制 产物成分和纯度。
化学气相沉积法
总结词
化学气相沉积法是一种利用气态化学反应在固体表面沉积功能材料的方法。
详细描述
化学气相沉积法通过将气态反应剂引入反应室，在基体表面发生化学反应并形 成固态沉积物。该方法可制备出高纯度、高致密度的功能材料，但设备成本较 高，且工艺参数较难控制。
固体氧化物燃料电池
固体氧化物燃料电池是一种高温燃料电池，其工作原理 是利用氢气、天然气或生物质等燃料和氧气反应产生电 能。固体氧化物燃料电池具有高效率和低污染等优点。
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《功能材料概论》课件
目录
• 功能材料的分类与特性 • 功能材料的制备技术 • 功能材料的性能与应用 • 功能材料的未来发展与挑战 • 案例分析：功能材料在新能源领域的应用
01 功能材料的分类与特性
金属ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能材料
金属功能材料是指具有特殊物理或化 学性能的金属材料，如导电性、超导 性、磁性、热敏性等。
磁学性能与应用
总结词
功能材料的磁学性能是指其在磁场作用下的性质和行为，包括磁导率、磁化强度、磁致伸缩等。
详细描述
磁导率是指材料对磁场的导磁能力，磁化强度是指材料在磁场作用下的磁化程度，磁致伸缩是指材料 在磁场作用下尺寸发生变化的性质。这些磁学性能在磁记录、磁流体、磁悬浮等领域有着广泛的应用 ，如硬盘、磁带、磁传感器等。
功能材料的环境友好性
总结词
随着环保意识的日益增强，功能材料的环境友好性成 为研究重点，通过降低材料的环境负荷，实现可持续 发展。

ch-1材料与工艺概论

ch-1材料与工艺概论

合金
平面 生长（异质）
• 几种晶体管的基本结构
台面
Schottky
合金 生长（异质） 平面1
平面2
MOS
1）、简单的Bipolar IC 结构 隔离、基区、发射区、钨塞、集电区
• References：(Processing)
1. The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication, By Stephen A. Campbell, (Oxford, 2nd Edition, 2001)
2. Silicon VLSI Technology—Fundamentals, Practice and Modeling, By Lame D. Plummer et al, (Pearson Education, , 2000)
– 第一单元：热处理和局域掺杂技术
• 第二章：扩散掺杂技术(Ch3) • 第三章：热氧化技术(Ch4) • 第四章：离子注入技术(Ch5) • 第五章：快速热处理技术(Ch6)
– 第二单元：图形加工技术
• 第六章：图形转移技术（光刻技术）(Ch7~9) • 第七章：图形刻蚀技术(Ch10~)
– 第三单元：薄膜技术
5. 半导体制造技术，Michael Quirk, Julian Serda （科学出版社，1999） Semiconductor Manufacturing Technology, (Prentice Hall, 2001)
6. 微电子技术工程—材料、工艺与测试，刘玉岭 等，（电子工 业出版社， 2004）
3. Silicon Processing，By Stanley Wolf and Richard N. Tauber， （Lattice Press，2000）

精品课程《功能材料》ppt课件第六讲 精细功能陶瓷与功能转换材料112页PPT

精品课程《功能材料》ppt课件第六讲 精细功能陶瓷与功能转换材料112页PPT

（2）微波介电陶瓷
➢ 微波介电陶瓷主要用于制作微波电路元件，在微波滤波器中 用作介质谐振器。评价微波介电陶瓷材料的主要参数是介电 常数、品质因素和谐振频率温度系数。
➢ 要求具有以下性能：适当大小的介电常数，且值稳定；介电 损耗小；有适当的介电常数温度系数；热膨胀系数小。
➢ 其研究体系有： MgO-CaO-TiO2，MgO-La2O3-TiO2，ZrO2-SnO2-TiO2 Ba（Zn1/3Ta2/3）O3-Ba（Zn1/3Nb2/3）O3 Ba（Ni1/3Ta2/3）O3-Ba（Zr0.04Zn0.32Nb0.64）O3
陶瓷的功能及应用
6.1.2 导电陶瓷
传统硅酸盐陶瓷、氧化物，都是离子晶体。在离子晶体中。 离子导电和电子导电都存在。但一般情况下以离子导电为 主．电子导电很微弱。然而，材料含变价离子，生成非化学计 量化合物或引入不等价杂质时，将产生大量自由电子或空穴， 电子导电增强，成为半导体。
一类离子晶体具有很高的电导率，在固态时的导电率， 相当于液体电解质的导电率水平。这类材料称为快离子导体或 固体电解质，如氧离子导体和钠离子导体。钠离子导体包括 β-Al2O3，NaSiCon和NaMSi4O12系。氧离子导体有萤石结构氧化 物(ZrO2、HfO2、CeO2等)和钙铁矿结构氧化物(LaAlO3、CaTiO3)。 二价碱土氧化物或三价稀土氧化物稳定的氧化锆是广泛应用的 氧离子导体。
介电陶瓷材料主要应用在陶瓷电容器和微波介质元件方面。 铁电陶瓷的主要用途之一是制作高电容率的电容器。
近年来由于陶瓷制造工艺的发展，出现了热压法、微细粉 末精制等可以控制其显微结构和晶界性质的方法，使之成为 透明陶瓷。其中PLZT透明陶瓷具有铁电压电性能。
一、介电陶瓷电容器

第一功能高分子材料概论PPT学习教案

第一功能高分子材料概论PPT学习教案
a．通过缩合反应，酯交换反应或 酰胺交换反应制得嵌段共聚物。
b．通过环醚、亚胺、内酯、内酰 胺、环氧化合物的聚合或乙烯基 单体的聚合(活性离子聚合)制得嵌 段共聚物
第24页/共31页
接枝共聚物合成制备方法 (1)通过聚合物的游离基连锁转移反应，在主干聚合物 的侧链上生成游离基，从而进行支化反应。 (2)通过侧链氧化，引入过氧化物基团，或将侧链上的 氨基偶氮化形成聚合反应引发点。 (3)通过射线照射，光化学反应、氧化反应(羟基、氨 基、琉基等以Ce+进行氧化等)开始进行支化配合。 (4)在侧链的活性基(羟基、氨基、羧基、碳翁、正碳 离子)上使环氧化物、内酰胺、内酯极性乙烯基单体 进行聚合。 (5)具有活性端基的聚合物与主干聚合物的侧链发生反 应(活性聚合物与酯基，氯甲基反应)。此外在分子 末端引入不饱和基团的聚合物，即大分子单体，可 用多种方法制得。这些大分子单体与其它单体进行 共聚，可获得带有规定长度分枝的接枝共聚物。
第25页/共31页
(3)分子内交联和分子间交联
①分子内交联 ②分子间交联
第26页/共31页
高分子化 功能复合 功能扩大 系列化
第27页/共31页
复合型功能高分子材料的主要加工方法
1 液体高分子树脂通过改性制备 复合性功能高分子材料的主要方 法 掺混各种助剂填料，通过混 和，悬浮、乳化等方法制成。也 可以通过反应注射成型(RIM)直接 成型。
第4页/共31页
功能高分子材料的特点
功能高分子材料和通用高分子材料相 比大致有以下特点；
①消费量相来说要小很多； ②单位重量(或体积)的价格一般较高； ③多数实用化历史较短，开发余地很
大； ④竞争激烈．更新速度快； ⑤是一种多学科交叉研究的产物。
第5页/共31页

2015 AFM ch1 功能材料概论资料

2015 AFM ch1 功能材料概论资料

⑤磁功能：硬磁性(记录介质)、软磁性（磁头等）等。
⑥光功能：透光、反折射光、吸光、偏振光、聚光性等 ⑦化学功能：吸附、催化、生化反应、酶反应等 ⑧其他功能：如放射特性、电磁波特性等。
-28-
Ｂ、二次功能：输入能量 和输出能属于不同形式， 材料起能量转换作用, 这种功能称二次功能或高次功能 有人认为这种材料算真正功能材料。 二次功能可分为四类：
-18-
⑥性能不同用途不同——功能材料与结构材料最大区别
⑦一般，功能单一、但功能突出
⑧生产规模小、更新快、技术保密性强
⑨高投入、高风险，成功，则高产值、高效益产业。
-19-
2、功能材料的分类
属于材料大类的一支。
同时与材料的分类相对应，种类繁多，无统一
分类标准，出发点不同，分类方法不同：
-20-
按材料的种类分类
-27-
按功能显示过程分：一次功能材料和二次功能材料。 Ａ、一次功能：输入能量 和输出能量属于同种形式， 材料起到能量传输作用。 这时材料又称载体材料。
一次功能主要有八种： ①力学功能：粘、润滑、超塑、高弹、防震性等。
②声功能：隔音、吸音性等。
③热功能：传热、隔热、吸热、蓄热性等。 ④电功能：导电、超导性、绝缘、电阻等。
-15-
4、材料学角度分类
结构材料(structural material)：主要利用其保持形状和结构 不变能力。如：制造工具、机械、车辆、房屋、桥梁、铁路、
封装材料等。注：结构材料对物理、化学性能有一定要求，
如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。（例支撑件、 连接件、传动件、紧固件）
功能材料(functional material)：通过某一作用（光、电、磁、 力、热、声、化学、生物等）具有特定功能（由美国Bell Lab. J. A. Morton在1965年提出并受到普遍接受）。也叫特 种材料(Speciality mater)或精细材料(Fine mater).
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-2-
第1章 功能材料概论
1. 现代文明的三大支柱-----能源、信息、材料。
2. 材料是一切技术发展的物质基础。
1986年我国制定的《高技术发展计划纲要》， 被列入的七个技术群：生物技术、信息技术、激 光技术、航天技术、自动化技术、新能源技术和
新材料技术。
-3-
一、材料科学及其发展
1、 材料概念 ☞可用来制造有用构件、器件或物品的物质。 师昌绪主编：《材料大辞典》 ☞“具有一定性能的物质, 可以用来制成一些机 器、器件、结构和产品” 美国科学院、工程院 联合编写《材料：人类的需求》
先进功能材料
Adv. Func. Mater.
兰州理工大学材料学院
-1-
主要参考资料
References
1. 《先进功能材料》 李弘，(化学工业出版社,2010) 2. 《功能材料学》周馨我 (北京理工大学出版社,2002)
3. 《新型功能材料》 贡长生，张克立(化学工业出版社,2001)
4. 《信息功能材料》赵连城 等（哈工大出版社,2005 1st ed.) 5. 《电子材料导论》李言荣等，清华大学出版社，2001 (第1版)
-4-
பைடு நூலகம்
几乎所有物质均为材料，但并非所有材料都能引起人 们的广泛关注。 那么，什么样材料值得关注？ 具有实用价值 5个判据： 资 源 能 源 环 保 经 济 质 量 据此，有人提出材料定义： 能够经济地制造有用器件的物质
-5-
2、 材料历史
某种意义上：人类文明史就是材料史。 社会发展历史阶段常根据当时使用主要材料来划分。 从古至今共经历6个时代： 石器时代 青铜器时代 铁器时代 钢时代
注：结构材料与功能材料划分并非绝对
-16-
材料特定功能与特定结构是相联系： 导电聚合物具有长链共轭双键；
形状记忆合金具有弹性马氏体相变结构，
压电陶瓷具有极轴等。 金刚石具有 金刚石晶体结构； 石墨具有片层结构
-17-
三、功能材料的特征和分类
1、与结构材料相比，功能材料主要特征：
①功能对应微观结构、微观运动——最本质特征； ②聚集态、形态多样：晶态、非晶态、气态、液态、液晶 态、混合态、等离子态等，三维、二维、一维、零维. ③多学科交叉高技术密集型产物。 ④制备涉及新工艺和新技术：急冷、超净、超微、超纯、 薄膜化、集成化、微型化、智能化、精细控制等。 ⑤结构材料多数以材料形式为最终产品，功能材料多以元 件形式为最终产品。
公元前10万年（原始人） 公元前3000年（我国三皇五帝时代） 公元前1000年（我国夏商时代） 1800年 （我国清中后期）
半导体时代
新材料时代
1950年
1990年
-6-
20 世纪一系列科技发现（原子能、航空航天、激光、
信息、能源等领域）大大促进材料发展，
如：20 世纪中叶，出现：
超音速飞机 (镍基超级合金)
-15-
4、材料学角度分类
结构材料(structural material)：主要利用其保持形状和结构 不变能力。如：制造工具、机械、车辆、房屋、桥梁、铁路、
封装材料等。注：结构材料对物理、化学性能有一定要求，
如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。（例支撑件、 连接件、传动件、紧固件）
功能材料(functional material)：通过某一作用（光、电、磁、 力、热、声、化学、生物等）具有特定功能（由美国Bell Lab. J. A. Morton在1965年提出并受到普遍接受）。也叫特 种材料(Speciality mater)或精细材料(Fine mater).
超硬材料、半导体材料、磁性材料和精密陶瓷等。 日本： 1980s 新材料发展规划 (10 年, 4亿美元)，重点：精 密陶瓷、功能高分子、复合材料、生物材料等。 欧洲：与前苏联也制订了类似的规划，竞争项目类似。
均属功能材料
-8-
国内功能材料发展的现状
我国非常重视：国家攻关、“863”、“973”、国家 自然科学基金等，功能材料都占有很大比例。 “863”——1986.3，王大珩、王淦昌、杨嘉墀(chi) 和陈芳允四位科学家提出“关于跟踪研究外国战略性
高技术发展的建议”和朱光亚极力倡导下,邓小平批示
“此事宜速作决断，不可拖延”，国务院果断启动 “高技术研究发展计划”,确定七大技术群：生物、信 息、激光、航天、自动化、新能源和新材料技术。 “973”——1997.3,国家重点基础研究发展计划
-9-
“863”支持下，开辟了超导材料、平板显示材料、
稀土功能材料、生物医用材料、储氢等新能源材料 ，金刚石薄膜，高性能固体推进剂材料，红外隐身 材料，材料设计与性能预测等功能材料新领域，使 我国研究水平不断接近、达到国际先进水平。
高分子材料：天然、合成。密度小；比强度大；绝缘
性好；耐腐蚀；易加工。
无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等。
复合材料：玻璃钢，碳纤维聚合物，陶瓷基、金属基。
-13-
2、按材料内部原子排列情况分类
晶态材料 非晶态材料
液态材料
气态材料
-14-
3、从材料尺度角度分类
三维材料——块体材料 二维材料——薄膜、涂层等 (金刚石薄膜、高温 超导薄膜、半导体薄膜、耐磨涂层) 一维材料——纤维、晶须等 (光导纤维、高强纤维) 零维材料——粉 体
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镍氢电池、锂离子电池 技术、指标达到国际水平， 均已实现产业化并出口； 功能陶瓷材料：高性能瓷料研究取得突破并进入世界 先进行列，低烧瓷料和贱金属电极技术使片式电子元 件实现产业化。 高档钕铁硼产品研发、产业化，某些成分配方和相关 技术上取得自主知识产权； 功能材料还在“两弹一星”等国防工程中作出了举足 轻重的贡献。
计 算 机 (半导体、晶体管) 航天飞机 (高温结构陶瓷)
这些发展促成——“材料科学”形成。
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3、 材料科学形成的背景
20 世纪中叶苏美竞争，材料是主要内容之一。 1957 年苏联率先将卫星送上天，引发全球材料科学研究。 美国成立材料研究中心，材料科学成为一门学科。
50s 美国制定材料发展规划，70 ~ 80s 多次补充、修正，重点：
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国内、外功能材料社会经济发展需求
据预测，新材料技术产业全球产值 >4000亿美元，其中
功能材料约占75～80%。
我国受西方封锁，关键功能材料走自力更生道路。 如军事通信、航空、航天、导弹、热核聚变、激光武 器、激光雷达、新型战斗机、坦克等。
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二、材料的分类
1、按材料的组成分类
金属材料：纯金属、合金。