材料科学基础2--前言

生物医学
荧光显微分析
外科手术
疾Baidu Nhomakorabea诊断和治疗
生物检测与传感
发光生物 标记材料
药物传递
生物医学
纳米颗粒“靶向性”药物
激光照射肿瘤部位： ➢激发量子点发出光子 ➢光子促使抗癌药物释放
，杀伤癌细胞
生物分子多色标记
能源
四代照明电光源技术
照明技术 照明色 白炽灯 单色 日光灯 日光色
节能灯 LED照明
多色, 全色
信息
光纤放大器 光存储
镧系掺杂 透明发光材料
显示
激光 三维显示
信息
超大规模集成电路
显示
光存储
电子计算机
微型化核心------集成电路中线宽的不断降低 350nm→180nm→120nm→90nm→45nm→???
信息
电子陶瓷材料与器件
小型化-片式电子元器件
电极 陶瓷介质 片式多层微波器件简易图
材料科学基础(II)
目标和任务
材料的应用领域
••• ••• 航天
信息
材料
交通
能源 生物
信息
信息的产生------发光、激光 信息的传输------光波导、光纤、光放大 信息的存储------磁记录、光存储 信息的显示------各类显示器
基本要求：强度高、速度快、容量大，灵敏度高------通过开发不同性 质材料来实现
材料制备过程涉及:
➢ 物质传递 ➢ 相平衡 ➢ 相与相之间的转变 ➢ 固体与固体反应形成新的固体 ➢ 粉末的烧结
多色, 全色
发光效率(lm/W) 效率低 (12-24) 效率较高 (30-50)
高效率(50-100)
高效率(50-200)
特点
高耗电、寿命短、易碎 废弃物有汞污染、易碎 （光效是白炽灯5-8倍，寿命8-10倍）
省电、废弃物有汞污染、易碎
高效节能、寿命长、响应快、体积小 且可平面封装、易集成、使用安全、
发热量低、绿色环保；价格高 （功耗节约8-15倍、亮度增加4-5倍、 寿命30-50倍，长期使用成本较低）
能源
半导体照明应用实例
能源
太阳能电池
太阳能电池板
空间站太阳能电池板 太阳能电池手机
航天
太空飞行器
交通
高速列车
«材料科学基础»的基本任务
制备过程
组成
结构
性质
应用
材料结构包括多个方面：
➢ 理想固体的晶体结构 ➢ 固体的缺陷结构(包括表面结构) ➢ 非晶态固体结构 ➢ 电子结构 ➢ …………