《无机功能材料》课程教学课件（PPT讲稿）绪论、第1章 材料的电子结构与物理性能

使用教材 《现代功能材料》（第三版）（陈玉安，王必本，廖其龙 编，重庆大学出版社) 主要参考资料 《功能材料概论》（殷景华，等.哈工大出版社) 《功能材料》（于洪全，北方交通大学出版社） 《功能材料》（李常青，等.哈工大出版社)

使用教材 《现代功能材料》(第三版) （陈玉安，王必本，廖其龙 编，重庆大学出版社） 主要参考资料 《功能材料概论》（殷景华，等．哈工大出版社） 《功能材料》（于洪全，北方交通大学出版社） 《功能材料》（李常青，等．哈工大出版社）

绪论

绪 论

主要教学内容 ·功能材料的发展概况 ·功能材料的特点 ·功能材料的分类 ·功能材料学科的内容和相关学科 ·功能材料的现状和展望

• 功能材料的发展概况 • 功能材料的特点 • 功能材料的分类 • 功能材料学科的内容和相关学科 • 功能材料的现状和展望 主要教学内容

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类社 会进步的里程碑。一方面从大自然中选择天然物质进行加 工、改造，获得适用的材料；另一方面研制合金、玻璃、 合成高分子材料来满足生产和生活需要。 材料除了具有重要性和普遍性外，还具有多样性。 由于多种多样，分类方法也就没有一个统一标准。一种常 见的分类方法是按照性能特征和用途将材料分为结构材料 (structural materials)和功能材料(functional materials)。结构 材料是具有较高力学性能，并主要用来制造机械产品结构 件的材料，功能材料则主要是具有特殊的物理、化学或其 他性能，并主要用来制造具有特定功能元、器件和产品的 材料

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类社 会进步的里程碑。一方面从大自然中选择天然物质进行加 工、改造，获得适用的材料；另一方面研制合金、玻璃、 合成高分子材料来满足生产和生活需要。 材料除了具有重要性和普遍性外，还具有多样性。 由于多种多样，分类方法也就没有一个统一标准。一种常 见的分类方法是按照性能特征和用途将材料分为结构材料 (structural materials)和功能材料(functional materials)。结构 材料是具有较高力学性能，并主要用来制造机械产品结构 件的材料，功能材料则主要是具有特殊的物理、化学或其 他性能，并主要用来制造具有特定功能元、器件和产品的 材料

0.1功能材料发展概况 功能材料的发展历史与结构材料一样悠久，它也 是在工业技术和人类历史的发展过程中不断发展起来的。 由于电子技术、激光技术、能源技术、信息技术以 及空间技术等现代高技术的高速发展，强烈刺激现代材 料向功能材料方向发展，使得新型功能材料异军突起， 促进了各种高技术的发展和应用的实现，而功能材料本 身也在各种高技术发展的同时得到了快速发展

0.1 功能材料发展概况 功能材料的发展历史与结构材料一样悠久，它也 是在工业技术和人类历史的发展过程中不断发展起来的。 由于电子技术、激光技术、能源技术、信息技术以 及空间技术等现代高技术的高速发展，强烈刺激现代材 料向功能材料方向发展，使得新型功能材料异军突起， 促进了各种高技术的发展和应用的实现，而功能材料本 身也在各种高技术发展的同时得到了快速发展

20世纪50年代，随着微电子技术的发展和应用， 半导体材料迅速发展； 60年代出现激光技术，光学材料面貌为之一新； 功 能 材 70年代光电子材料； 料 80年代形状记忆合金等智能材料得到迅速发展； 随后，原子反应推材料、太阳能材料、高效电池 等能源材料和生物医用材料等迅速崛起

功 能 材 料 20世纪50年代，随着微电子技术的发展和应用， 半导体材料迅速发展； 60年代出现激光技术，光学材料面貌为之一新； 70年代光电子材料； 80年代形状记忆合金等智能材料得到迅速发展； 随后，原子反应堆材料、太阳能材料、高效电池 等能源材料和生物医用材料等迅速崛起

0.2功能材料特点 0.2.1功能材料定义 具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、 化学和生物学功能及其相互转化的功能，被用于非结构 目的的高技术材料。 0.2.2功能材料特，点 ①综合运用现代先进的科学技术成就，多学科交叉， 知识密集；②品种较多，生产规模一般比较小，更新换 代快，技术保密性强；③需要投入大量的资金和时间， 存在相当大的风险，但一旦研究开发成功，则成为高技 术、高性能、高产值和高效益的产业

0.2 功能材料特点 0.2.1 功能材料定义 具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、 化学和生物学功能及其相互转化的功能，被用于非结构 目的的高技术材料。 0.2.2 功能材料特点 ①综合运用现代先进的科学技术成就，多学科交叉， 知识密集；②品种较多，生产规模一般比较小，更新换 代快，技术保密性强；③需要投入大量的资金和时间， 存在相当大的风险，但一旦研究开发成功，则成为高技 术、高性能、高产值和高效益的产业

0.3功能材料分类 0.3.1基于材料的物质性的分类 按材料的化学键、化学成分分类，功能材料有： ①金属功能材料； ②无机非金属功能材料； ③有机功能材料； ④复合功能材料

0.3 功能材料分类 0.3.1 基于材料的物质性的分类 按材料的化学键、化学成分分类，功能材料有： ①金属功能材料； ②无机非金属功能材料； ③有机功能材料； ④复合功能材料

0.3.2基于材料的功能性的分类 按材料的物理性质、功能来分类。例如，按材料 的主要使用性能大致可分为九大类型： ①电学功能材料； ②磁学功能材料； ③光学功能材料； ④热学功能材料； ⑤声学和振动相关功能材料； ⑥力学功能材料； ⑦化学功能材料及分离功能材料； ⑧放射性相关功能材料； ⑨生物技术和生物医学工程材料

0.3.2 基于材料的功能性的分类 按材料的物理性质、功能来分类。例如，按材料 的主要使用性能大致可分为九大类型： ①电学功能材料； ②磁学功能材料； ③光学功能材料； ④热学功能材料； ⑤声学和振动相关功能材料； ⑥力学功能材料； ⑦化学功能材料及分离功能材料； ⑧放射性相关功能材料； ⑨生物技术和生物医学工程材料

0.3.3基于材料的应用性的分类 按功能材料应用的技术领域进行分类： ①信息材料； ⑥传感材料； ②电子材料； ⑦仪器仪表材料； ③电工材料； ⑧能源材料； ④电讯材料； ⑨航空航天材料； ⑤计算机材料； 1⑩0生物医用材料等

0.3.3 基于材料的应用性的分类 按功能材料应用的技术领域进行分类： ⑥传感材料； ⑦仪器仪表材料； ⑧能源材料； ⑨航空航天材料； ⑩生物医用材料等。 ①信息材料； ②电子材料； ③电工材料； ④电讯材料； ⑤计算机材料；