功能材料第一讲
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【碳材料】第六章 功能碳材料
SE 10 Log (E0 / E)2＝20 Log (E0 / E)
30 db为差，30－60db为 中，60－90db为良好，
E0
90db以上为优。E0：入 射电场强度，E透射电场
强度。db：分贝
（声音用其声压与人能感
知的最小声压20微帕斯卡
E
比值取对数乘以10）
SE的三个组成部分 SE=A＋R＋B，A为吸收效能，R为表面
（Journal of Alloys and Compounds 434–435 (2007) 641–645）
CNTs–KUAS ：
non-purified CNTs made by arc discharged method
CNTs－Desunnano ： purified CNTs made by catalytically CVD
2. 电磁屏蔽 （1）被动屏蔽
利用吸收或反射电磁波的物质将被保护对象屏蔽 使其免收电磁波危害，如防晒霜、电器的壳体、防辐 射服、防辐射建筑材料等。
（2）主动屏蔽
利用电磁吸收或反射物质将电磁波的发射源屏蔽， 以免电磁波发射对外界造成危害，如电磁炉壳体、x 射线放射设备等。
（二）电磁屏蔽原理
通过材料表面的反射、材料内部的吸收和多次 反射使得电磁波强度衰减的过程。屏蔽效能为：
第六章 功能性碳材料
第一讲 电磁屏蔽与隐身材料
一、电磁屏蔽材料
（一）电磁辐射基本知识
1. 电磁辐射 • 自然辐射：太阳光（红外、紫外、可见光等）
地球的天然磁场 宇宙中的其他电磁波 雷电等自然静电产生的电磁波 • 人造辐射： 通讯电磁波：电台、电视、手机 医疗：x射线、放射性治疗 电磁设备：微波炉、电磁炉
根据经验公式计算的值为反射与吸收的和，小于实际实验值，表明多 重反射衰减的值不能忽略
材料物理基础第一节课
量子力学、统计物理及弹性力学方法帮助我们理解材料中的电子、原子以及各种晶体缺陷的运动规律和它们之间的交互作用；
1.2材料物理学的特点
固体物理学提供了原子键合、原子振动、电子结构、能带结构等的基础知识。
01
热力学、物理化学、材料力学、材料物理性能可以用来阐明材料一些宏观的规律和材料特性。
02
材料学
材料物理课的主要内容
主要介绍金属结构理论、缺陷物理、材料强化、导电物理基础、材料的介电行为、铁电物理、磁性物理、材料的相变、非晶态物理、高分子物理和低维材料结构。
推荐教材
参考书
作业
1。选一种日常用的电器、通讯设备等，指出它包括那几种材料以及这些电器今后的前景。
2。联系以前学习和遇到过的材料，讨论一下它可能遇到的物理问题。
材料科学的形成是金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料各学科发展过程的殊途同归。也就是说，构成工程材料的结构材料和功能材料有着共同的学科基础，这个学科就是材料科学。显然，材料科学已成为一门独立的学科以及各组成学科的聚集体。
材料种类类型、材料加工工艺以及各种材料之间相互有机联系而形成的材料科学，就广义而言，三者构成了材料学。
单击此处添加小标题
材料科学的研究导致新的物理学现象
研究材料的性质在各种外界条件（力、热、光、气、电、磁、辐照、极端条件等）下发生的变化。发现到新的物理现象和效应、规律、形成新的概念。比如铁电、热释电、压电、电致伸缩等效应。
晶体学揭示材料的微观组织结构
2材料物理学的特点
材料科学有助于研究材料的内在联系
材料的分类
材料有共通性
制备、使用过程中现象、概念、转变相似。
单晶
多晶
非晶
准晶
结构、缺陷行为
1.2材料物理学的特点
固体物理学提供了原子键合、原子振动、电子结构、能带结构等的基础知识。
01
热力学、物理化学、材料力学、材料物理性能可以用来阐明材料一些宏观的规律和材料特性。
02
材料学
材料物理课的主要内容
主要介绍金属结构理论、缺陷物理、材料强化、导电物理基础、材料的介电行为、铁电物理、磁性物理、材料的相变、非晶态物理、高分子物理和低维材料结构。
推荐教材
参考书
作业
1。选一种日常用的电器、通讯设备等，指出它包括那几种材料以及这些电器今后的前景。
2。联系以前学习和遇到过的材料，讨论一下它可能遇到的物理问题。
材料科学的形成是金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料各学科发展过程的殊途同归。也就是说，构成工程材料的结构材料和功能材料有着共同的学科基础，这个学科就是材料科学。显然，材料科学已成为一门独立的学科以及各组成学科的聚集体。
材料种类类型、材料加工工艺以及各种材料之间相互有机联系而形成的材料科学，就广义而言，三者构成了材料学。
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材料科学的研究导致新的物理学现象
研究材料的性质在各种外界条件（力、热、光、气、电、磁、辐照、极端条件等）下发生的变化。发现到新的物理现象和效应、规律、形成新的概念。比如铁电、热释电、压电、电致伸缩等效应。
晶体学揭示材料的微观组织结构
2材料物理学的特点
材料科学有助于研究材料的内在联系
材料的分类
材料有共通性
制备、使用过程中现象、概念、转变相似。
单晶
多晶
非晶
准晶
结构、缺陷行为
化工新材料教案第一章课件
复合材料按用途主要可分为结构复合材料和功能复合材 料两大类。
结构复合材料主要作为承力结构使用的材料，由能承受 载荷的增强体组元（如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、 天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等）与能联结增强体成 为整体材料同时又起传力作用的基体组元（如树脂、金属、 陶瓷、玻璃、碳和水泥等）构成。结构材料通常按基体的不 同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材 料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。
讲授内容
第一讲 化工新材料概论 第二讲 有机硅材料 第三讲 涂料与胶粘剂 第四讲 复合材料概论 第五讲 合成高分子 第六讲 功能材料概论 第七讲 储氢材料和磁性材料 第八讲 功能玻璃材料 第九讲 陶瓷材料 第十讲 智能材料 第十一讲 高分子膜与膜分离技术 第十二讲 纳米材料与纳米技术
课程要求
教材
本科程属专业限选课程
（5）生态环境材料
生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意 义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的，是国 内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。一般认为生态环境 材料是具有满意的使用性能同时又被赋予优异的环境协调性的 材料。
这类材料的特点是消耗的资源和能源少，对生态和环境污 染小，再生利用率高，而且从材料制造、使用、废弃直到再生 循环利用的整个寿命过程，都与生态环境相协调。主要包括： 环境相容材料，如纯天然材料（木材、石材等）、仿生物材料 （人工骨、人工器脏等）、绿色包装材料（绿色包装袋、包装 容器）、生态建材（无毒装饰材料等）；环境降解材料（生物 降解塑料等）；环境工程材料，如环境修复材料、环境净化材 料（分子筛、离子筛材料）、环境替代材料（无磷洗衣粉助剂） 等。
（11）先进陶瓷材料
先进陶瓷材料是指采用精制的高纯、超细的无机化合物 为原料及先进的制备工艺技术制造出的性能优异的产品。根 据工程技术对产品使用性能的要求，制造的产品可以分别具 有压电、铁电、导电、半导体、磁性等或具有高强、高韧、 高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、高热导、绝热或良好生物相 容性等优异性能。
结构复合材料主要作为承力结构使用的材料，由能承受 载荷的增强体组元（如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、 天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等）与能联结增强体成 为整体材料同时又起传力作用的基体组元（如树脂、金属、 陶瓷、玻璃、碳和水泥等）构成。结构材料通常按基体的不 同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材 料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。
讲授内容
第一讲 化工新材料概论 第二讲 有机硅材料 第三讲 涂料与胶粘剂 第四讲 复合材料概论 第五讲 合成高分子 第六讲 功能材料概论 第七讲 储氢材料和磁性材料 第八讲 功能玻璃材料 第九讲 陶瓷材料 第十讲 智能材料 第十一讲 高分子膜与膜分离技术 第十二讲 纳米材料与纳米技术
课程要求
教材
本科程属专业限选课程
（5）生态环境材料
生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意 义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的，是国 内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。一般认为生态环境 材料是具有满意的使用性能同时又被赋予优异的环境协调性的 材料。
这类材料的特点是消耗的资源和能源少，对生态和环境污 染小，再生利用率高，而且从材料制造、使用、废弃直到再生 循环利用的整个寿命过程，都与生态环境相协调。主要包括： 环境相容材料，如纯天然材料（木材、石材等）、仿生物材料 （人工骨、人工器脏等）、绿色包装材料（绿色包装袋、包装 容器）、生态建材（无毒装饰材料等）；环境降解材料（生物 降解塑料等）；环境工程材料，如环境修复材料、环境净化材 料（分子筛、离子筛材料）、环境替代材料（无磷洗衣粉助剂） 等。
（11）先进陶瓷材料
先进陶瓷材料是指采用精制的高纯、超细的无机化合物 为原料及先进的制备工艺技术制造出的性能优异的产品。根 据工程技术对产品使用性能的要求，制造的产品可以分别具 有压电、铁电、导电、半导体、磁性等或具有高强、高韧、 高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、高热导、绝热或良好生物相 容性等优异性能。
近代材料分析方法第一讲 - SEM
WDX:
EDX:
WDX WDX: 差别: * 分析速度 * 能量分辨率 * 探测极限
l
能谱仪和波谱仪谱线比较
电子探针仪的分析方法及应用
1.定点分析(定性分析和定量分析):
MC型碳化物 45.41C-34.98Ti-9.39Mo-4.87Ni2.13V-2.0Cr-0.65Al-0.57Co
DZ417G定向凝固高温合金中长条状MC碳化物
l l l l
l
光 镜
l l l l
分辨率的极限: 5nm 分辨率的极限: 放大倍数极限: 10万倍 放大倍数极限:10万倍 景深的极限: 50 景深的极限: 50m 组织成分分析相结合
品要求:固体,导电性要求(不导电样品可喷C或喷Au) Au), 样品要求:固体,导电性要求(不导电样品可喷C或喷Au), 无磁性,对真空环境无污染. 无磁性,对真空环境无污染.
SEM的应用: SEM的应用: 二次电子( 与背散射电子象( 二次电子(左)与背散射电子象(右)
SEM的应用: SEM的应用: 裂纹扩展过程的实时观察
文献阅读
阅 读 文 献 [F. Arenas , International Journal of Refractory Metals & Hard Materials,17(1999)91] ,并讨论下列问题 1. 在SEM观察时(图1)采用了背散射电子像的模式 .说明使用此分析模式的目的和保证此目的得以 实现的原理.分析在图1中,亮度最高的相是哪一 个,亮度最低的相又是哪一个? 2. 即使使用x-射线能量色散谱技术,仍定量分析了原 子序数为6的轻元素(C)的含量(图2).为什 么可以做到这一点?在图2中,C的峰为什么比较 弱?原子序数较大的W的峰为什么跑到了原子序 数较小的V的左侧?
第一讲_薄膜材料简介
薄膜材料的应用领域
光学应用：薄膜材料可用于制造各种光学器件，如眼镜、相机镜头等。
电子应用：薄膜材料可用于制造电子器件，如薄膜晶体管、太阳能电池等。
生物医学应用：薄膜材料可用于制造医疗器械，如人工心脏瓣膜、人工关 节等。 包装应用：薄膜材料可用于食品、药品等的包装，具有阻隔性能好、轻便 美观等优点。
环保需求：随着 环保意识的提高， 对环保型薄膜材 料的需求越来越 大，这也将成为 未来市场发展的 重要趋势。
06
薄膜材料的安全和环保问题及应对 措施
薄膜材料的安全问题及应对措施
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薄膜材料的安全问题：主要包括生产过程中的安全问题、使用过程中的安全问题以及废弃处理 时的安全问题。
应对措施：加强生产和使用环节的安全管理，提高员工的安全意识；采用环保型材料，减少对 环境的污染；加强废弃处理的管理，避免对环境造成二次污染。
薄膜材料的工艺流程
制备方法：物 理气相沉积、 化学气相沉积、 溶胶-凝胶法等
工艺流程：原 料选择、表面 处理、薄膜生 长、后处理等
影响因素：温 度、压力、气
氛、基底等
工艺特点：成 本低、可控制 性强、适用于 大规模生产等
不同制备方法的比较和选择
物理气相沉积法：利用物理过程将材料气化，再在一定条件下沉积成薄膜
的市场需求
汽车行业：汽 车轻量化趋势， 使得对高强度、 耐腐蚀的薄膜 材料需求增加
薄膜材料的发展趋势
环保化：随着环保意识的提高，对环保型薄膜材料的需求将不断增加。 高性能化：对薄膜材料的性能要求越来越高，需要不断研发高性能的薄膜材料。 智能化：随着物联网、智能家居等领域的快速发展，对智能型薄膜材料的需求也将不断增加。 多功能化：为了满足不同领域的需求，需要开发具有多种功能的薄膜材料。
第一讲绪论晶体结合能
最紧密堆积原理：
晶体中各离子间的互相结合，可以看作是球 体的堆积，球体堆积的密度越大，系统的势 能就越低，晶体越稳定，此即球体最紧密堆 积原理 适用范围：典型的离子晶体和金属晶体。
质点堆积方式
根据质点的大小不同，球体最紧密堆积方
式可分为等径球和不等径球两种情况。 等径球最紧密堆积时，在平面上每个球与6 个球相接触，形成第一层，此时每3个彼此 相接触的球体之间形成1个弧线三角形空隙， 每个球周围有6个弧线三角形空隙，其中3 个空隙的尖角指向图的下方，其中心位置 标记为B，另外3个空隙的尖角指向图的上 方，标记为C这两种空隙相间分布。
单晶纤维、单晶硅；
多晶材料是由许多晶粒组成的材料，其性能与晶粒
大小、晶界的性质有密切的关系。
非晶态材料是由原子或分子排列无明显规律的固体
材料，如玻璃、高分子材料。
按材料的尺寸分类
材料按材料的尺寸可分为零维材料、一维 材料、二维材料、三维材料。
按物理性质可分为：导电材料、绝缘材料、半导体材料、磁
例题：计算MgO和GaAs晶体中离子 键成分是多少？
解：查元素电负性数据得到XMg＝1.31，
XO＝3.44，XGa＝1.81，XAs＝2.18
则 MgO中离子键％＝ 1－exp[-1/4(1.31-3.44)2]=0.68 GaAs中离子键％＝ 1－exp[-1/4(1.81-2.18)2]=0.04 由此可见,MgO晶体的化学键以离子键为主，GaAs 晶体则是典型的共价键晶体。
材料科学与工程的四个基本要素： 合成与加工、组成与结构、性质、使用性能。探索这四 个要素之间的关系 ( 如图 ) ，覆盖从基础学科到工程的全部 内容。四个要素之间的密切关系确定了材料科学与工程这 一领域，确定了材料科学基础课程的教学线索。
晶体中各离子间的互相结合，可以看作是球 体的堆积，球体堆积的密度越大，系统的势 能就越低，晶体越稳定，此即球体最紧密堆 积原理 适用范围：典型的离子晶体和金属晶体。
质点堆积方式
根据质点的大小不同，球体最紧密堆积方
式可分为等径球和不等径球两种情况。 等径球最紧密堆积时，在平面上每个球与6 个球相接触，形成第一层，此时每3个彼此 相接触的球体之间形成1个弧线三角形空隙， 每个球周围有6个弧线三角形空隙，其中3 个空隙的尖角指向图的下方，其中心位置 标记为B，另外3个空隙的尖角指向图的上 方，标记为C这两种空隙相间分布。
单晶纤维、单晶硅；
多晶材料是由许多晶粒组成的材料，其性能与晶粒
大小、晶界的性质有密切的关系。
非晶态材料是由原子或分子排列无明显规律的固体
材料，如玻璃、高分子材料。
按材料的尺寸分类
材料按材料的尺寸可分为零维材料、一维 材料、二维材料、三维材料。
按物理性质可分为：导电材料、绝缘材料、半导体材料、磁
例题：计算MgO和GaAs晶体中离子 键成分是多少？
解：查元素电负性数据得到XMg＝1.31，
XO＝3.44，XGa＝1.81，XAs＝2.18
则 MgO中离子键％＝ 1－exp[-1/4(1.31-3.44)2]=0.68 GaAs中离子键％＝ 1－exp[-1/4(1.81-2.18)2]=0.04 由此可见,MgO晶体的化学键以离子键为主，GaAs 晶体则是典型的共价键晶体。
材料科学与工程的四个基本要素： 合成与加工、组成与结构、性质、使用性能。探索这四 个要素之间的关系 ( 如图 ) ，覆盖从基础学科到工程的全部 内容。四个要素之间的密切关系确定了材料科学与工程这 一领域，确定了材料科学基础课程的教学线索。
第一讲：语言学纲要(第一章)
• 这里的社会是指一定的语言社团。
思考：
• 为什么说语言是一种社 会现象？
（一）社会现象
• 社会现象就是指那些与人类共同体的一 切活动――产生、存在和发展密切联系 的现象。
• 社会现象与人类的活动密切相关，它是 依赖于社会而存在的，随社会的产生而 产生，随社会的发展而发展，比如我们 最熟悉的如政治、经济、文化、艺术、 法律等，就属于社会现象，与社会密切 相连。
• （三）人类的交际工具多种多样。
• 人类传递信息，进行交际和交流思 想，除了使用语言外，还有其他的 方式.
• 听觉方式:如音乐、喇叭声、汽笛 声、铃声、钟声、哨声、号角声等；
• 视觉方式:如文字、图画、旗语（一种 通讯方式，使用于航海、军事或野外作 业，手持两面小旗用不同姿势代表字母， 进行传达联络）、红绿灯、电报代码、 化学符号、数学符号、统计图表、舞蹈 语汇、烽火、商标、袖章、徽标以及手 势、身势、表情等；
• 触觉方式:如盲文、握手、抚摸、拥抱、 接吻等。
• 这些交际手段在一定场合使用，可 以弥补语言的一些不足，但是这些 交际工具使用范围有限，在功能和 内部结构的复杂性方面以及在信息 量上都不及语言。
• 两种重要的交际方式：
• 1．文字：打破了语言的时空限制， 促进了文明的进程
• 缺点：在语言的基础上产生，仅有 几千年的历史；世界上没有文字的 语言很多；
• 二、语言是最为重要的
• 其他的交际工具，有的仅用于特定 的范围，适用的领域有限；有的携 带的信息有限；有的使用起来要凭 借其他的条件，而语言可以负载的 信息几乎是无限的，几乎适用于一 切社会生活领域。最重要的是，这 些交际工具，都离不开语言，这表 现出两点：
• 1．语言具有基础性特点，所有其 他的交际手段都是在语言的基础上 产生的，是辅助语言进行交际的， 没有语言，这些手段的存在没有任 何意义。
思考：
• 为什么说语言是一种社 会现象？
（一）社会现象
• 社会现象就是指那些与人类共同体的一 切活动――产生、存在和发展密切联系 的现象。
• 社会现象与人类的活动密切相关，它是 依赖于社会而存在的，随社会的产生而 产生，随社会的发展而发展，比如我们 最熟悉的如政治、经济、文化、艺术、 法律等，就属于社会现象，与社会密切 相连。
• （三）人类的交际工具多种多样。
• 人类传递信息，进行交际和交流思 想，除了使用语言外，还有其他的 方式.
• 听觉方式:如音乐、喇叭声、汽笛 声、铃声、钟声、哨声、号角声等；
• 视觉方式:如文字、图画、旗语（一种 通讯方式，使用于航海、军事或野外作 业，手持两面小旗用不同姿势代表字母， 进行传达联络）、红绿灯、电报代码、 化学符号、数学符号、统计图表、舞蹈 语汇、烽火、商标、袖章、徽标以及手 势、身势、表情等；
• 触觉方式:如盲文、握手、抚摸、拥抱、 接吻等。
• 这些交际手段在一定场合使用，可 以弥补语言的一些不足，但是这些 交际工具使用范围有限，在功能和 内部结构的复杂性方面以及在信息 量上都不及语言。
• 两种重要的交际方式：
• 1．文字：打破了语言的时空限制， 促进了文明的进程
• 缺点：在语言的基础上产生，仅有 几千年的历史；世界上没有文字的 语言很多；
• 二、语言是最为重要的
• 其他的交际工具，有的仅用于特定 的范围，适用的领域有限；有的携 带的信息有限；有的使用起来要凭 借其他的条件，而语言可以负载的 信息几乎是无限的，几乎适用于一 切社会生活领域。最重要的是，这 些交际工具，都离不开语言，这表 现出两点：
• 1．语言具有基础性特点，所有其 他的交际手段都是在语言的基础上 产生的，是辅助语言进行交际的， 没有语言，这些手段的存在没有任 何意义。
功能材料化学初中教案
功能材料化学初中教案
教学目标：
1. 了解功能材料化学的基本概念和分类；
2. 理解功能材料在日常生活和工业生产中的作用；
3. 掌握功能材料的常见制备方法和应用领域。
教学重点：
1. 功能材料的定义和分类；
2. 功能材料的应用领域；
3. 功能材料的制备方法。
教学难点：
1. 功能材料的原理和作用；
2. 功能材料的性质和应用。
教学准备：
1. 教师准备教学课件和实验器材；
2. 学生预习相关知识，准备参与课堂讨论。
教学过程：
一、导入（5分钟）
介绍功能材料化学的概念，并引入本节课的教学内容。
二、讲解（15分钟）
1. 功能材料的定义和分类；
2. 功能材料在日常生活和工业生产中的作用；
3. 功能材料的制备方法和应用领域。
三、实验（20分钟）
进行一个简单的实验，让学生亲自动手操作，体验功能材料在实际中的应用和作用。
四、讨论（10分钟）
让学生讨论功能材料的优缺点，以及在未来发展中的潜力和挑战。
五、总结（5分钟）
总结本节课的重点内容，强调学生需要进一步深入学习和探索功能材料化学的知识。
六、作业布置（5分钟）
布置相关作业，要求学生复习本节课的内容，并尝试寻找更多与功能材料相关的信息。
教学反思：
通过本节课的教学，学生对功能材料化学有了更深入的了解，并且能够将所学知识应用到实际生活和工作中。
在未来的教学中，应该加强实践操作和案例分析，以帮助学生更好地理解功能材料化学的概念和应用。
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鉴于功能材料的重要地位，世界各国均十分重 视功能材料技术的研究。
2001年日本文部省科学技术政策研究所发布 的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来 的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或 依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均 为功能材料。
欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他 们的最新科技发展计划中, 都把功能材料技术 列为关键技术之一加以重点支持。
金属材料
金属结构材料
超耐热合金 轻质合金 非晶合金
金属功能材料
导电材料 超导合金 形状记忆合金 贮氢合金
在国外，常将这类材料称为: 功能材料(Functional Materials) 特种材料(Speciality Materials) 精细材料 (Fine Materials)
第一章 绪论
1.1功能材料的概念
具有优良的电、磁、光、热、声学、力学、化 学和生物学功能及相互转化的功能，被用于非 结构目的的高技术材料。
此概念1965年由美国贝尔研究所的J.A.Morton博士提出
举例：
弹性材料——应用力学性能——用于非结构目的√ 结构陶瓷——应用力学性能——用于结构目的 × 普通玻璃——应用光学性能——用于结构目的 × 耐 火 砖——应用热学性能——用于结构目的×
料、功能转换材料） 特种功能材料 （能源材料**、智能材料、梯度
功能材料、生物医学材料、功能薄膜材料 ）
考核方式
考试 总评成绩＝平时成绩（包括考勤、作业、上课
听讲等，占30 %）＋期终考试成绩（占70 %）
教材及参考资料
现代功能材料，陈玉安，王必本，廖其龙，重 庆大学出版社，2008 现代功能材料及其应用，郭卫生, 汪济奎，化 学工业出版社，2002 功能材料概论，殷景华，王雅珍，哈尔滨工业 大学出版社，1999 新型无机材料，杨华明，宋晓岚，金胜明，化 学工业出版社，2005
在“863”计划支持下，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，取得 了一批接近或达到国际先进水平的研究成果。
功能材料还在“两弹一星”、“四大装备四颗星”等 国防工程中做出了举足轻重的贡献。
当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突 破，材料的分子、原子设计等正处于日新月异 的发展之中，发展功能材料技术正在成为一些 发达国家强化其经济及军事优势的重要手段。
国内功能材料发展的现状和差距
我国非常重视功能材料的发展，在国家攻关、 “ 863”、“973”、国家自然科学基金等计划中，功 能材料都占有很大比例。在“九五”“十五”国防计 划中还将特种功能材料列为“国防尖端”材料。
1.2 功能材料的分类
按材料化学键、化学成分分类
金属功能材料 无机非金属功能材料 有机功能材料 复合功能材料
基于材料物理性质、功能分类
电学功能材料 磁 光 热 声学和振动 力 化学及分离功能材料 放射性相关 生物技术和生物医学
基于材料应用技术领域
功能材料是新材料领域的核心，对高新技术的 发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材 料研究领域中，功能材料约占 85 % 。随着信 息社会的到来，特种功能材料对高新技术的发 展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪 信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域 的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发 展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞 争的热点。
我国目前功能材料的创新性研究不够，申报的专利数， 尤其是具有原创性的国际专利数与我国的地位远不相 称。我国功能材料在系统集成方面也存在不足，有待 改进和发展。
我国国防现代化建设一直受到以美国为首的西方国家 的封锁和禁运，所以我国国防用关键特种功能材料是 不可能依靠进口来解决的，必须要走独立自主、自力 更生的道路。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、主战坦克 以及军用高能量密度组件等，都离不开特种功能材料 的支撑。
本课程的特点：涉及知识点多和应用领域较广，包括 力学、电学、光学、磁学等功能材料。
课堂讲授上，讲清基本概念、基本原理及目前的研究 和应用现状及发展趋势。
课后认真对所学新材料进行资料查阅，以对其发展趋 势、应用领域等有更广泛、深入的了解。
授课安排
学时：32（1－12周） 常用功能材料（电性材料、磁性材料、光学材
功能材料是一门新的学科，目前对它进行严格的定义 尚有一定的难度，就像许多化学变化中存在着物理现 象、高级运动中总是伴随着低级运动一样，功能材料 既遵循材料的一般特性和变化规律又具有其自身的特 点。因此可认为是传统材料的更高级的运学和工程领域 中最为活跃的部分。每年以5％以上的速度增 长，相当于每年有1.25万种新材料问世。未来 世界需要更多的性能优异的功能材料，功能材 料正在渗透到现代生活的各个领域。
目的与任务
本课程的授课对象是材料化学专业本科生，属 材料类专业选修课。
本课程主要介绍功能材料的研究现状和发展趋 势，一些常见功能材料的基本知识、种类、特 点和应用，有助于学生拓宽专业知识面，同时 加深对专业的认识和应用。
课程的基本要求和特点
通过本课程的学习，学生能了解功能材料目前的研究 范围和进展趋势，掌握功能材料的含义、特点及常见 功能材料的基本知识，熟悉各类功能材料的组成、性 能和应用。
研究意义
功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、 力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生 物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基 础材料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、 建材等起着重要作用。
功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏 大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为 重要的战略意义。