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绪论 * * 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 现代文明 生物技术 信息技术 能源技术 材料科学与工程 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）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 J.A.Morton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 传统的金属功能材料 精密合金 b)70～80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 2、目的 （1）建立功能材料的概念，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