《型功能材料上课用》课件.pptVIP

**********************《型功能材料》课件课程内容简介型功能材料基础介绍型功能材料的概念、分类、制备方法和应用领域。典型型功能材料深入讲解压电材料、铁电材料、铁磁材料等主要类型的材料特性和应用。新型功能材料探讨形状记忆合金、电致伸缩材料、光电材料等新兴材料的应用前景。课程目标了解型功能材料的定义、分类和应用掌握常用型功能材料的原理、结构和特性培养对型功能材料应用前景的理解型功能材料简介型功能材料是指能够响应外界刺激（如电场、磁场、温度、光照等）而发生形状、尺寸、电学、磁学、光学等物理性质变化的材料。这类材料因其独特的性质，在现代科技领域发挥着越来越重要的作用，被广泛应用于传感器、执行器、能量存储器、智能材料等多个领域。型功能材料的分类按功能分类根据材料的功能，可以将型功能材料分为压电材料、铁电材料、铁磁材料、形状记忆材料、电致伸缩材料、光电材料、生物型功能材料等。按材料类型分类根据材料的化学组成和结构，可以将型功能材料分为陶瓷材料、金属材料、高分子材料、复合材料等。按应用领域分类根据型功能材料的应用领域，可以将其分为传感器、执行器、存储器、显示器、能源材料等。型功能材料的制备方法1粉末冶金法将粉末材料压制成型，再经高温烧结而成。2溶液法将金属盐溶液混合，经沉淀、过滤、干燥等步骤制备。3气相沉积法将气体反应物在基底表面反应，形成薄膜材料。型功能材料的结构特征原子排列型功能材料的结构特征由原子排列方式决定，不同材料的结构特征决定其性能差异。晶体结构大部分型功能材料属于晶体，具有一定规律的原子排列，影响材料的压电效应、铁电效应等性能。缺陷和应力结构中的缺陷和应力会影响型功能材料的性能，需要在制备过程中进行控制。常见型功能材料概述压电材料利用机械能和电能相互转换的特性，广泛应用于传感器、致动器等领域。铁电材料在电场作用下发生极化，具有电滞回线、记忆效应等特点，常用于存储器、传感器等。铁磁材料在外磁场作用下具有强磁性的材料，应用于电机、磁铁等领域，广泛应用于电子设备。形状记忆材料在一定温度下恢复原有形状的材料，应用于医疗、航空航天等领域。压电型功能材料压电型功能材料是指在机械应力作用下能够产生电极化的材料，反之，在电场作用下也能发生机械形变的材料。压电材料是一种重要的功能材料，在现代科技中有着广泛的应用，例如传感器、执行器、能量收集器等。压电材料的基本原理压电效应压电材料在机械压力或应力作用下会产生电荷，反之，在电场作用下也会发生形变。机电耦合压电效应体现了机械能和电能之间的相互转换，这种转换效率用机电耦合系数表示。压电材料的应用传感器压电材料可以用于制作各种传感器，例如压力传感器、加速度传感器、声波传感器等。执行器压电材料可以用于制作各种执行器，例如超声波电机、压电陶瓷电机等。铁电型功能材料铁电型功能材料是指具有铁电性的功能材料，其具有自发极化现象，并且极化方向可以通过外电场改变。铁电材料具有独特的物理性质，使其在许多领域得到广泛应用，例如非易失性存储器、传感器、致动器等。铁电材料的基本原理自发极化铁电材料具有自发极化，即在无外加电场的情况下，材料内部存在电偶极矩。极化方向可逆在电场作用下，材料的极化方向可以反转，并且能够保持其极化状态。居里温度铁电材料存在一个临界温度，称为居里温度。高于居里温度，铁电性消失。铁电材料的应用1非易失性存储器铁电材料可以用于制造高密度、低功耗、非易失性存储器，例如铁电随机存取存储器（FeRAM）。2传感器铁电材料对温度、压力、应力等物理量敏感，可用于制造各种传感器，例如压力传感器、加速度传感器、温度传感器等。3执行器铁电材料在电场作用下会发生形变，可用于制造微型执行器，例如微型马达、微型泵等。铁磁型功能材料铁磁型功能材料是指在磁场作用下具有磁滞现象的材料。它们具有很高的磁导率和磁化率，能够被磁化并保持一定的磁性。铁磁型功能材料在现代科技领域有着广泛的应用，例如制造各种磁性器件、磁记录材料、传感器等。铁磁材料的基本原理磁畴铁磁材料内部由许多微小的磁畴组成，每个磁畴内的磁矩方向一致，但不同磁畴的磁矩方向不同，整体表现为无磁性。磁化在外磁场的作用下，磁畴会沿外磁场方向排列，从而使材料整体磁化。磁滞现象当外磁场撤去后，材料的磁化强度不会完全消失，而是保留一部分剩磁，这种现象称为磁滞现象。铁磁材料的应用1电子设备铁磁材料在电子设备中起着至关重要的作用，例如硬盘驱动器、磁带和磁存储器。2电力系统它们用于变压器、电机和发电机等电力设备，以提高能量转换效率。3传感