【精选】1-1 电子功能与元器件材料与功能材料的分类.ppt

重元素裂变及链式反应示意 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。 　　功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。 　　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。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中，功能材料约占 85 % 。我国高技术(863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目（约占新材料领域70%比例），并取得了大量研究成果。 随着技术的发展和人类认识的扩展，新型的功能材料不断被开发出来，因此对其也产生了许多不同的分类方法。根据材料的物理和转换功能可将功能材料进一步划分为如下几类：（按照图说）。实际上某种功能材料可能同时具有上述多种功能，所以说，无论哪种分类方法都是有时间性、不完善性和不确定性。功能材料和很难严格划分的，这本身就反映了材料世界日新月异的变化。这是这种不断的发展变化，才能满足人们的生活需要。 下面我们看一下我们开发新功能材料的必要性和可能性，大家~~~~~~~~~~~~~~~~~~（第二页）1-2上面那段。 前面的内容给同学们介绍了功能材料的重要性及其分类，接下来讲几个当今世界公认的高新技及其应用材料的例子，当今世界世界公认的高新技术包括航天技术，新能源技术和信息技术等等，首先给大家讲一下航天技术中应用的宇航材料，老版书第3页 这张拍摄于2003年1月16日的照片显示，“哥伦比亚”号航天飞机在起飞大约33秒后，火箭助推器上有机件脱落。美国宇航局官员2月3日称，脱落机件可能对飞机隔热片造成了损坏。造成“哥伦比亚”号失事癿直接原因是航天飞机外挂燃料箱外表面脱落 癿一坑泡沫材料撞击航天飞机左翼前缘癿热保护部件形成裂孔当航天飞机重迒大气层时赸高温气体从裂孔处迕入机体造成航天飞机解体 航天飞机在重新返回大气层时，穿越地球大气层疾驰的过程中外壳被穿孔，致使炙热空气冲入了宇航员所在的起落架舱，并由此造成了机毁人往的悲剧。一块隔热瓦的脱落导致温度异常升高。 给费米发错的诺贝尔奖　　本世纪30年代初，当1932年人们发现中子后，不但对原子核的结构有了正确的认识，而且发现中子是一种新型的核“炮弹”。由于中子不带电荷，它和原子核之间不存在电排斥力，因而用它来产生核反应时，比用带电的其他高能粒子效果好得多。中子被发现以后，科学家就利用它去轰击各种元素，研究核反应。以意大利皇家科学院院士费米为首的一批青年人，干得最起劲。他们按照元素周期表的顺序，从头到尾地轰击已知的各种元素，看看都会发生什么情况。 重核裂变及链式反应：俘获一个中子后分裂为几个中等质量的核的反应过程. 在裂变的同时要放出几个中子和大量的核能。 　　 1934年，元素周期表上最后一个是92号元素铀。当用中子轰击时，他们发现铀被强烈地激活了，并产生出好些种元素。他们认为，在这些铀的衰变产物中，有一种是原子序数为93的新元素。这是由于中子打进铀原子核里，使铀的原子量增加而转变成的新元素。  　　费米等人关于93号新元素的实验报告发表后，世界各国的报纸立即进行了轰动性的报道。  　　关于93号元素问题，在各国科学家中引起一场激烈而持续的争论。有不少人肯定，也有不少人持怀疑态度。这场争论迟迟没有定论的原因是当时缺乏一种有效的手段，可以对铀元素受到中子轰击后的产物进行精确的分离和分析。  　　1934年10月，费米研究小组未解决这个谜团，却意外地取得另一项重大发现：中子在到达被辐射物质之前，和含氢物质中的氢原子核碰撞，速度大大降低；这种降低了速度的“慢中子”，更容易引起被辐射物质的核反应。这正如速度太快的篮球容易从框上弹出去，速度慢的较容易进篮一样，使用慢中子轰击原子核很快被各国科学家采用。  　　1938年11月10日，也就是“93号元素”发现4年多以后，费米接到来自斯德哥尔摩的电话，瑞典科学院宣布费米获得诺贝尔物理学奖的奖状：  　　“奖金授予罗马大学恩里科·费米教授，以表彰他认证了由中子轰击所产生的新的放射性元素，以及他在这一研究中发现由慢中子引起的反应。”  　　费米带着全家去斯德哥尔摩领奖