2006年先进功能材料夏季讲习班系列讲座zengh2

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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
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(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
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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
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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。

功能材料学-金属功能材料篇

功能材料学-金属功能材料篇
35
因此,作为贮氢材料的另一个重要条件 是要存在与合金相的金属成分一样的氢化物 相。
例如LaNi5H6相对于LaNi5,Mg2NiH4相 对于Mg2Ni那样。
36
总之,金属(合金)氢化物能否作为能 量贮存、转换材料取决于氢在金属(合金) 中吸收和释放的可逆反应是否可行。
37
氢在金属合金中的吸收和释放又取决 于金属合金和氢的相平衡关系。
下表是氢在各种金属中的溶解热H数据。
22
氢在各种金属中的溶解热H(kcal/mol)
23
可见IA-IVA族金属的氢的溶解热是负 (放热)的很大的值,称为吸收氢的元素;
VIA--VIII族金属显示出正(吸热)的值 或很小的负值,称为非吸收氢的元素;
VA族金属刚好显示出两者中间的数值。
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2、金属氢化物的能量贮存、转换
28
2 n
M
(固)
H
2
(气,
p)
吸氢,放热 放氢,吸热
2 n
MHn
(固)
H
由上面的反应式可知,贮氢材料最佳特性 是在实际使用的温度、压力范围内,以实际使 用的速度,可逆地完成氢的贮藏释放。
29
实际使用的温度、压力范围是根据具体 情况而确定的。
一般是从常温到400℃,从常压到100atm 左右,特别是以具有常温常压附近的工作的 材料作为主要探讨的对象。
金属氢化物可以作为能量贮存、转换 材料,其原理是:
金属吸留氢形成金属氢化物,然后对 该金属氢化物加热,并把它放置在比其平 衡压低的氢压力环境中使其放出吸留的氢, 其反应式如下:
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2 n
M
(固)
H
2
(气,
p)
吸氢,放热 放氢,吸热

2004中文版ASME规范 第Ⅱ卷 A篇 铁基材料 2006增补

2004中文版ASME规范 第Ⅱ卷 A篇 铁基材料 2006增补

公制单位”用的‘IEEE/ASTM 10-1997’标准的规则。”
右栏第 2 段第 2 行中“……已在美国的 49 个州…… ”修改为:
“……已在美国的 50 个州……”。
按标准标号顺序、在 SA-240/ SA-240M 行下,新增加:
SA-263 铬- 不锈钢复合钢板
A06
SA-264 铬-镍 不锈钢复合钢板
A961 管道用钢法兰,锻造管配件及阀门零件通用要求 重新编号为 2.3 并删除‘SP25’一行。
重新编号为 2.4 并删除“ASME 锅炉及压力容器规范第 IX 卷,焊接 评定”一行。 在新 2.4 节下新增加 2.5 节如下: 2.5 ASME 锅炉及压力容器规范:
第 IX 卷,焊接评定 原 2.4 节重新编号为 2.6,内容不变。
60
SA-105
/SA-105M
5.1.5
句中‘特殊级别’后,增加上角标②,并在 5.1.5 条的译文下,增加注②
如下: ② 关于特殊磅级的定义,见 ASME B16.34。
60
SA-105
5.2
本节修改为:
/SA-105M
5.2 当第 5.1 条要求热处理时,应按 A961 标准做退火、正火、或正
在第 II 卷 A 篇和 B 篇中的非强制性附录-A 中。”。
xlvi~liv 许用的
对部分规范版本修改,另见本增补第 44~45 页。
ASTM 版本
2
Байду номын сангаас
ASME BPVC 2006 增补
第 II 卷 A 篇
铁基材料
04 中文 版页码
章节
修改部位
06 增 补 修 改 内 容
lv-lvi 材料的多重 每一段落的 对全文 7 个小标题,取消原有编号,但标题名称未改变。 性标志准则 小标题 各标题以下的内容,也没有变更。

2006年全国功能材料学术年会征文通知

2006年全国功能材料学术年会征文通知

2006年全国功能材料学术年会征文通知
佚名
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2006(037)002
【总页数】1页(P338)
【正文语种】中文
【中图分类】TB
【相关文献】
1.2006年全国功能材料学术年会征文通知 [J], 无
2.新材料精英:金城敦煌共商大计六届会筹备:组织宣传齐创佳绩中国仪表材料学会理事会、《功能材料》期刊编委会年会暨2006年全国功能材料学术年会在兰州隆重胜利召开 [J], 岸钟;杨亲民
3.仪表材料学会理事会、《功能材料》期刊编委会年会暨2006年全国功能材料学术年会会议纪要 [J], 无
4.第13届全国特种铸造及有色合金学术年会第7届全国铸造复合材料学术会议征文通知 [J],
5.2006年全国功能材料学术年会会议通知 [J],
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2009年先进功能材料夏季讲习班Cheong BFO

2009年先进功能材料夏季讲习班Cheong BFO
(P. Royen and K. Swars, Angew. Chem. 24, 779 (1957).
BiFeO3
S. Lee and S-W. Cheong
Small BiFeO3 crystals; available for the last about 50 years !!
BiFeO3 Old sample
O2-
P eQ
e
Q
La2CuO4
Hidden weak ferromagnetism
M weak
O2Cu2+
La2CuO4
Hidden weak ferromagnetism
O2Cu2+
M weak
Weak ferromagnetism (La2CuO4)
H
La2CuO4
Hidden weak ferromagnetism
M weak
O2Cu2+
Weak ferromagnetism (La2CuO4)
Atomic-scale GMR
La2CuO4
Hidden weak ferromagnetism
O2Cu2+
M weak
Weak ferromagnetism (La2CuO4)
H
La2CuO4
Hidden weak ferromagnetism
[001]
[010]
[100]
2.67 eV
O p to Fe d O p, Fe d to Bi p
P[111]=P[100]/cos(54.7 o)=~86 µ C/cm2
Theory: 95 C/cm2: Neaton, Ederer, Waghmare, Spaldin, & Rabe, PRB 71, 014113 (2005)

2006中国可再生能源发展论坛在北京举行

2006中国可再生能源发展论坛在北京举行

2006中国可再生能源发展论坛在北京举行
陈小慧
【期刊名称】《中国建设动态:阳光能源》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】2006年1月12日~13日,中国可再生能源发展论坛在北京召开。

全国政协副主席、全国工商联主席黄孟复,全国人大环资委主任委员会毛如柏,中国能源研究会新能源与可再生能源专委会副主任胡成春等领导出席了论坛。

【总页数】1页(P15)
【作者】陈小慧
【作者单位】《中国建设动态:阳光能源》记者
【正文语种】中文
【中图分类】F206
【相关文献】
1.现代基础科学发展论坛2006年学术会议在北京举行 [J], 京微采
2.落实科学发展观建设创新型行业——2006中国交通发展论坛在北京友谊宾馆隆重举行 [J],
3.落实科学发展观建设创新型行业——2006中国交通发展论坛在北京友谊宾馆隆重举行 [J], 无
4.大力推动可再生能源进入高质量发展新时代——中国可再生能源学会成立40周年庆祝活动在北京举行 [J], 李鹏
5.2006年11月中旬北京将隆重举行中国国际集装箱多式联运发展论坛 [J],
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首届中德先进功能材料研讨会

( 山东大学齐鲁 医院代表 团, 济南 2 0 1 ) 502
首届 中德先进功能材料研讨会


20 07年 8月 2 O日, 由大连理工大学化工学院主办 的首届 中德先进功能材料研 讨会 在大连举行 。副校长 宁桂玲教授到会并 年 致词。与会人员为德国马普学会煤化学所所长 F  ̄iS ht e l c ̄h教授 、 l ag cm d 博士 、lui ieta r Wo gn hS h it f CadaWednhh 博士 , 复旦大学 第 长江学者赵东元 教授、 北京大学稀土材料化学及应用 国家重点实验室主任严纯华教授、 大连化物所所长张涛研究员及我校化工 期 学院胡浩权教授 。我院 10 5 多名师生及化物所 部分学生参加 了本次会议 。 本次会议 F riSh t 教授 、 l: g cmit 士、 l daWe eta r ed e fh l Wo snb Sh d博 fa Ca i i nhl 博士分别对催化剂材料的纳米设计 ; u d e 微孔和 中孔 硅的合 成、 性能及应 用; x射线衍 射方法 的选择 、 限制与挑战进行 了介绍和探讨。赵 东元 教授 、 严纯华教授、 张涛研究员分别对规
的问题及发展前景与我校 师生进行 了主题讨论和学术交流 。与会师生在会议期 间积极地提问 , 与各位专家展开 了热烈的讨论 。
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合 浏 览
此次研讨会的召开是我校与德国马普学会煤化学所共同签署合作协议 , 成立 中德纳米材料和清洁能源联合研究中心后举办
的首次 双边学术交流活动。 通过此次会议的召开 , 增强了我校与德国马普学会煤化学研究所的联 系, 为我校师生提供 了一个 了解 国内外先进功能材料研究进展和发展前景 的窗 口, 一个与国内外 知名人士进行学术探讨的平台。 ( 李文翠 , 大连理 工大学化 工学院, 大连 16 2 ) 10 4

功能材料学 周馨我


教学难点



导电材料的电导率、能带结构和导电机理; 介电材料的特征值、铁电体的特性; 压电效应; 温差电动势效应、热电导效应、热释电效应; 光电子发射原理、光电导原理、光电动势原 理; 磁性材料和磁信息材料的磁滞回线及特征值;



光纤材料的传输原理; 材料的发光机理; 激光的基本原理、产生及特点; 非线性光学材料的基本原理; 电光效应、磁光效应; 红外线的基本规律; 微波隐身原理、红外隐身原理、激光隐身原理; 梯度功能材料的概念; 纳米材料的概念和特征; 机敏材料和智能材料的概念。




材料的发光机理、光致发光材料、电致发光材料、 射线致发光材料、等离子发光材料。 激光的基本原理、激光材料; 非线性光学材料的基本原理; 电光材料、磁光材料; 红外线的基本规律、红外辐射材料、透红外材料; 全息材料、光盘材料; 隐身技术、微波隐身材料、红外隐身材料、激光、 声和多功能隐身材料; 梯度功能材料的概念、梯度光折射率材料、热防 护梯度功能材料; 纳米材料的概念、纳米颗粒材料; 机敏材料和智能材料的概念。



功能材料的概念是美国人Morton J A于1965年首 先提出来的,是指具有一种或几种特定功能的材 料,如磁性材料等,它具有优良的物理、化学和 生物功能,在物件中起着“功能”的作用。 结构材料实际上是一种具有力学功能的材料,因 此也是一种功能材料。但由于对应于力学功能的 机械运动是一种宏观物体的运动,它与对应于其 他功能的微观物体的运动有着显著的区别。因此, 习惯上不把结构材料包括在功能材料范畴之内。 由于宏观运动和微观运动之间是相互联系的,在 适当条件下还可以互相转化。因此,结构材料和 功能材料有共同的科学基础,有时也很难截然划 分。此外,有时一种材料可同时具有结构材料和 功能材料两种属性,如结构隐身材料。

让节约成为习惯


科学创优促和谐 内涵发展求提高
五是加强农村饮用水水源地保护,推进农村生活污染治理, 五是加强农村饮用水水源地保护,推进农村生活污染治理,严格控制农村 地区工业污染,加强畜禽、水产养殖污染治理,控制农业面源污染。 地区工业污染,加强畜禽、水产养殖污染治理,控制农业面源污染。六是 鼓励和支持发展循环经济,促进再生资源回收利用。全面推行清洁生产。 鼓励和支持发展循环经济,促进再生资源回收利用。全面推行清洁生产。 七是加强土地、 草原、森林、矿产等资源的保护和节约集约利用, 七是加强土地、水、草原、森林、矿产等资源的保护和节约集约利用,严 厉查处乱采滥挖矿产资源等违法违规行为。搞好海洋资源保护和合理利用, 厉查处乱采滥挖矿产资源等违法违规行为。搞好海洋资源保护和合理利用, 发展海洋经济。加强气象、地震、测绘基础研究和能力建设。 发展海洋经济。加强气象、地震、测绘基础研究和能力建设。八是实施应 对气候变化国家方案,加强应对气候变化能力建设。 对气候变化国家方案,加强应对气候变化能力建设。九是完善能源资源节 约和环境保护奖惩机制。执行节能减排统计监测制度,健全审计、 约和环境保护奖惩机制。执行节能减排统计监测制度,健全审计、监察体 加大执法力度,强化节能减排工作责任制。 系,加大执法力度,强化节能减排工作责任制。十是增强全社会生态文明 观念,动员全体人民更加积极投身于资源节约型、环境友好型社会建设。 观念,动员全体人民更加积极投身于资源节约型、环境友好型社会建设。
科学创优促和谐 内涵发展求提高
中巴能源通道
中共宁波市第四中学委员会微型党课之节能减排专题
科学创优促和谐 内涵发展求提高
中 缅 石 油 通 道
中共宁波市第四中学委员会微型党课之节能减排专题
科学创优促和谐 内涵发展求提高

06年全国暖通年会资料

2006年全国暖通年会资料一、安全、健康、节能的通风技术根据安排,06年11月3日上午8:10—11:45召开了“安全、健康、节能的通风技术”专题,会议由沈恒根教授主持,5位专家进行了主题发言,6位企业单位代表进行了产品技术发言。

参会人员一直保持在 100 人左右。

主题发言归纳:1、围绕建筑防排烟的安全设计,结合 2006 年国标和地标(上海)变化或新增条文进行了说明,结合作了案例简介,参会人员还讨论了“排烟管与排风管是否共用”、“新风是否加防火阀”等问题。

2、针对本专题,对暖通空调规范的通风的有关条文执行进行了进一步介绍,尤其是变化较大的条文,如通风管道防静电接地问题,全空调房间(内区)未注意室内通风,工业通风系统设计中高能耗问题。

3、针对医院洁净空调节能设计,提出了医院空调难度:气溶胶控制;手术部位感染防治问题。

提出控制室内污染最好的方法是如何直接利用室外自然风灭菌;通过湿度控制抑菌;室内通风的变风量控制。

4、针对地下车库通风中手册需补充的内容,结合新近标准,强调说明了:消声处理;排烟与排风管共用条件;实施 [co] 浓度控制。

参会人员对排风口设置进行了讨论。

5、针对科研实验研究的环境空气质量控制,介绍了“变风量实验室通风柜”标准的规定情况。

6、企业代表做的产品技术报告,带来了国内外先进的产品技术:采用纤维织布制作具有多功能的末端均布风装置;用于替代镀锌钢板风管的新型复合风管技术;新型通风柜;住宅通风与热能回收装置。

建议:在通风领域注意加强工业应用研究;在明年进一步专题讨论“能源与环境”问题二、区域供冷专题经五位专家中心发言,会下交流讨论,代表们对以下问题取得较为一致的看法:1、空调供冷的规模化、专业化、产业化和市场化,实现区域供冷是大势所趋,是我国暖通空调行业的发展方向之一;2、由于有广州大学城、北京中关村广场、上海中凯城市之光等一批国内区域供冷项目的完成,使我国暖通行业的技术实现了与国际同步,有了一个跨越式的发展;3、几个区域供冷项目,欢迎广大同行前去参观指导,或直接参与测证,以解当前关于“温升”、“控制”等等疑惑;4、我们“两委会”应该采取积极应对措施,迎接区域供冷发展;5、区域供冷的效益应站在国家的、城市的立场上来评价和分析,不得只站在一个用户的立场上。

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Nanoparticle Building Blocks for Functional Materials and Devices
Hao Zeng
Department of Physics, University at Buffalo-SUNY
50 nm
Summer School of Advanced Functional Materials 2006 Shenyang, China, July 6, 2006
MnFe2O4 Fe3O4, XFe2O4
FePt, CoPt, etc
S. Sun and C.B. Murray, JAP 85 4325 (1999). S. Sun, C.B. Murray, D. Weller, L. Folks and A. Moser, Science 287 1989 (2000). S. Sun and H. Zeng, JACS 124 8204 (2002).
Magnetic Properties
0.0015
0.04
0.0010
m (a.u.)
0.0005
m (a.u.)
0.00
0.0000
-0.0005
-0.04
-0.0010
Mr/Ms ~ 0.46 Hc ~ 590 Oe
-6000 -4000 -2000
0
2000 4000 6000
H (Oe)
-0.0015 -6000
600
700
(a) 10 nm Au, (b) 10 nm Au-incomplete Fe3O4 shell, (c) 10 nm Au-2nm Fe3O4 shell and (d) 10 nm Au-3 nm Fe3O4 shell Red-Shift of Au surface plasmon frequencies due to Fe3O4 shell
M.C. Escher, Drawing Hands (1948)
Nanoparticle Self-assembly
A drop of particle dispersion on solid substrate
Self-Organization
Solvent Evaporation
Solution concentration Temperature Amount of ligand Evaporation rate
22 nm 22 nm
Courtesy of Shouheng Sun
Crystal Orientation Control
B=[100] {400} {440}
B=[110]
Strong four-fold modulation of the ring intensity is due to the coherent alignment of the individual NPs’ spinel lattice with the cubic superlattice. Hao Zeng, Philip M. Rice, Shan X. Wang et al., J Am. Chem. Soc. 126 (37), 11458-11459 (2004).
L = Stabilizing Ligands: RCOOH, RNH2, R3P, polymers, ...Waals Van der
magnetostatic e.g.: oleic acid CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
COO
+ ++ +- - - - -+ + -+ ++ -+ - - -++ +++
Applications of Nanoparticles
I. Advanced Magnets for
Computer Hard Drive
MRI
Magnetic levitation Train
And many, many more……
material requirements: High Ms, high Hc, high (BH)max nature limits: Ms vs. Hc
+ + - -++ - +-+ ++ -- --+ + + - - -+ +++
Magnetic ElectrostaticR Nanoparticles: Co, Fe (Fe2O3, Fe3O4), Ni, epulsion StericRepulsion FePt, FePd, CoPt, CoPd, CoFe
advantages: monodisperse, high yield, high crystallinity, tunability
Magnetic Nanoparticles synthesized by High Temperature Solution Phase Technique
Co Fe, Ni, etc
E. Shevchenko et al, Nature, 439, 55 (2006)
Multicomponent Heterostructures-Core-Shell
4 nm FePt/3 nm Fe3O4
H. Zeng, S. Sun, et al. Nano Lett., 4 (1), 187-190 (2004).
(1) Metal salt reduction
(2) Metal precursor decomposition
L L L L M L L L L
van der Waals Magnetic Dipoles Electric Dipoles
M
n+
+neL
Heat
e.g. Co2(CO)8
L
L L L L Co L L L L
-4000
-2000
0
2000
4000
6000
H (Oe)
PbSe nanorods and nanostars
Inside Front Cover: Anisotropic Growth of PbSe Nanocrystals on Au-Fe3O4 Hybrid Nanoparticles
ADVANCED MATERIALS 14 2006
Exchange Coupled Nanocomposite
Kneller, E. F., Hawig, R. IEEE Trans. Magn., 27, 3588 (1991). Skomski, R., Coey, J. M. D. Phys. Rev. B, 48, 15812 (1993).
spintronic devices Fe3O4 tunnel junction arrays nano-composites
hard-soft exchange-spring magnets
Chemical Routes to Magnetic Nanoparticles
high temperature (200-300 °C) organic solution phase synthesis
Binary Assembly
Redl et al, Nature, 423, 968 (2003). bring different materials together tunable properties, multi-functionality interaction between components leading to new physics
nanoparticle labels for bio-applications
Why Care About Nanoparticles
Quantum confinement: tunable band gap in quantum dots magnetic correlation lengths: different magnetization reversal mechanisms building blocks for functional materials and devices
(b) (a) (a) Fe3O4-Au-Fe3O4 (b) PbSe-Au-PbSe
Fe3O4 Fe3O4 (111)
(C)
4 nm
(d)
Localization and entanglement of electron wave functions can be tuned by dimensions of dots and wire
Spacing Control
COOH Co OOC Co OOC
ligand exchange
interparticle distance & Interparticle interactions determined by chain length
40 nm
20 nm
controlled annealing
data storage FePt Nanoparticle selfassembled arrays
biological applications bio-sensing targeted drug delivery hyperthermia MRI contrast enhancement high frequency magnetic material FeCo/ferrite core/shell
More Core-shells
Au-Fe3O4
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