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1、,绪论,功能材料简介金属功能材料的发展关于本课程,1、材料的地位,绪论,人类进化与文明的标志,一、功能材料简介,石器时代,青铜时代,铁器时代,信息时代,绪论,一、功能材料简介,材料是现代文明的基石,材料与能源、信息并列为现代科学技术的三大支柱,绪论,材料,结构材料（structural materials),功能材料(functional materials),能承受外加载荷而保持其形状和结构稳定的材料，它具有优良的力学性能（如我们学过的强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等），在物件中起着“力能”的作用。,具有一种或几种特定功能的材料，它具有优良的物理、化学和生物或相互转化功能（例如我们
2、物理中所学的声、光、电、磁等物理性能），在物件中起着“功能”的作用。,一、功能材料简介,2、材料的分类,按性质和实际应用,绪论,一、功能材料简介,1、功能材料的特征,（1）功能材料的功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动，这是最本质的特征。（2）功能材料的凝聚态和形态非常多样化，除了晶态外，还有气态、液态、液晶态、非晶态、准晶态、混合态和等离子体态等。除了三维体相材料外，还有二维、一维和零维材料。（3）结构材料常以材料形式为最终产品，而功能材料有相当一部分是以元器件形式为最终产品，集材料元件一体化。,绪论,一、功能材料简介,（4）功能材料是利用现代化的技术，多学科交叉的知识密集型产物。（5）
3、功能材料的制备技术不同于结构材料的传统技术，而是采用许多先进的新工艺和新技术，如急冷、超净、超微、超纯、薄膜化、集成化、微型化、密集化、智能化以及精细控制和检测技术。,绪论,一、功能材料简介,功能材料概念是1965年由美国贝尔研究所 博士提出来的。20世纪60年代以来，各种现代技术如微电子、激光、红外、光电、空间、能源、计算机、机器人、信息、生物和医学等技术的兴起，强烈刺激了功能材料的发展。近20多年来，功能材料成为材料科学和工程领域中最活跃的部分，每年以5的速度增长。功能材料是新材料领域的核心，在全球新材料研究领域中，功能材料约占 85%。功能材料是现代高技术的基础：信息技术、生物技术、能源
4、技术等高技术的发展离不开功能材料。功能材料是国防建设的重要基础材料。,2、功能材料的发展,一、功能材料简介,绪论,3、功能材料的分类,(1)按化学成分分类：,(2)按功能分类：,(3)按凝聚态分类：,(4)按用途分类：,(5)按材料形态分类：,金属、无机非金属、有机高分子和复合功能材料,物理（如光、电、磁、声、热等）、化学（如感光、催化、含 能、降解等）、生物（如生物医药、仿生等）和核功能材料,气态、液态、固态、液晶态和混合态功能材料,电子、航空、航天、兵工、建筑、医药、包装等材料,体积、膜，纤维和颗粒等功能材料,二、金属功能材料,绪论,1、发展,三个阶段：,a)50年代中70年代 传统的金属
5、功能材料 精密合金,b)7080年代 精密合金大市场，新材料涌现,c)80年代末至今 新型金属功能材料迅速发展,软磁合金（2）永磁合金（3）弹性合金（4）膨胀合金(5)热双金属（6）精密电阻,非晶态合金、稀土永磁、贮氢材料等,非晶微晶材料、稀土永磁材料、纳米晶材料、贮氢合金和电池等。而形状记忆合金、生物材料、磁记录（磁光、磁电阻、巨磁电阻）材料、薄膜和多层膜材料、高温超导材料等取得大量成果。,三、金属功能材料,绪论,2、研究开发方向,（1）国际：,国际近期开发成功并投入应用的金属功能材料有：,非晶微晶合金、稀土永磁合金、隐身材料、储氢材料和在电池中的应用、磁致伸缩材料以及形状记忆合金等,正大力
6、研究开发的有：,薄膜材料、高温超导材料、超细粉末及阻尼减震合金等。,另外，电子信息方面的应用如集成电路芯片、计算机、高清晰度电视机、通讯设备及磁光记录等用材均在飞速发展中。,“七五”和“八五”期间 音响和彩电“九五”期间 微电子、通讯、国民经济信息化工程等电子产品“十五”乃至2010年 高清晰电视、汽车电子、信息高速公路此外，能源、环保、交通、医疗设备等领域,三、金属功能材料,绪论,（2）国内：,三、金属功能材料,绪论,四、关于本课程,绪论,1 电性材料2 磁性材料3 超导材料4 贮氢材料5 形状记忆合金 6 非晶态合金 7 薄膜功能材料 8 纳米材料,1、主要内容,绪论,2、目的,（1）建立
7、功能材料的概念，了解金属功能材料的功能原理、特性、结构特点、化学组成和实际应用。,（2）试图通过对几种具有代表性功能材料的分析，对浩瀚的功能材料有个相貌的了解，以便在将来研制新材料、新工艺的过程中以及在新产品和新材料的选用上，思维新颖、产品更具有竞争力。,（3）加强基础，拓宽专业知识面，适应知识经济的发展和科技术中各学科的融合穿插，增强对市场经济的适应性。,四、关于本课程,绪论,1、王正品 张路 要玉宏 主编 金属功能材料 化学工业出版社 20042、马如璋 蒋民华 徐祖雄编著 功能材料学概论 冶金工业出版 社 19993、田莳编著 功能材料 北京航空航天大学出版社 1995,四、关于本课程,3、参考书目,4、徐婉棠 吴英凯编著 固体物理学 北京师范大学出版社 19905、程守洙 江之水编著 普通物理 教育出版社 2001,绪论,四、关于本课程,
