功能材料相关知识点概括
功能材料的分类及应用
功能材料的分类及应用功能材料是指具有特殊功能或特殊性能的材料，它可以根据不同的功能或性能进行分类。
常见的功能材料包括电子材料、光学材料、磁性材料、传感器材料和生物材料等。
下面将对这些功能材料的分类及应用进行详细介绍。
1.电子材料：电子材料是指用于电子器件制造的材料。
根据电子材料的导电性质，可以将其分为导电材料和绝缘材料。
导电材料常见的有金属材料如铜、铝和铁等，绝缘材料有氧化锌、氧化硅和树脂等。
电子材料广泛应用于电子产品制造、电路板连接、导线绝缘等领域。
2.光学材料：光学材料是指对光有特殊吸收、透射、反射、折射和发射性能的材料。
根据光学材料的功能，可以将其分为吸收材料、透射材料和发射材料。
吸收材料常见的有染料、颜料和纳米材料等，透射材料有玻璃、水晶和塑料等，发射材料有发光二极管、激光器和光纤等。
光学材料广泛应用于光学仪器、光通信、激光技术等领域。
3.磁性材料：磁性材料是指能够表现出磁性的材料。
根据磁性材料的磁性质，可以将其分为铁磁材料、顺磁材料和反磁材料。
铁磁材料常见的有铁、钴和镍等，顺磁材料有氧化铁、铬和铜等，反磁材料有铝、锌和锗等。
磁性材料广泛应用于磁记录、磁传感器、医学设备和磁性储存等领域。
4.传感器材料：传感器材料是指能够转换物理量或化学量变化为电信号的材料。
根据传感器材料的传感原理，可以将其分为压力传感器材料、温度传感器材料、湿度传感器材料和气体传感器材料等。
压力传感器材料常见的有硅片和压阻材料等，温度传感器材料有热敏材料和热导材料等，湿度传感器材料有高分子材料和金属氧化物等，气体传感器材料有吸附材料和化学反应材料等。
传感器材料广泛应用于气象观测、生物医学、工业自动化等领域。
5.生物材料：生物材料是指用于生物医学应用的材料。
根据生物材料的功能，可以将其分为生物惰性材料、生物活性材料和生物兼容材料等。
生物惰性材料常见的有高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等，生物活性材料有羟基磷灰石和羟基磷灰石复合材料等，生物兼容材料有钛合金和不锈钢等。
功能材料概论知识点总结
功能材料概论知识点总结一、功能材料的概念功能材料是指那些具有特殊功能和性能的材料，可以通过改变其组成、结构或制备工艺来实现特定的功能要求。
功能材料具有响应外部环境、传感检测、转换能量、存储信息等多种功能，广泛应用于各种工程和应用中。
功能材料的研究和开发，对于推动科学技术的发展和提升生活质量具有重要意义。
二、功能材料的分类功能材料可以根据其功能和性能特点进行分类，常见的功能材料包括以下几类：1. 传感材料：具有对物理、化学或生物信号进行感知和检测的能力，用于传感器和检测技术领域。
2. 光电材料：具有光电转换和传输性能的材料，用于光伏发电、光电器件和光通信等领域。
3. 催化材料：具有催化反应活性和选择性的材料，用于化学反应、环保和能源转化等领域。
4. 能源材料：具有储能、转换和传输能量的特性，用于电池、超级电容器和储能设备等领域。
5. 智能材料：具有响应外部刺激和调控性能的材料，用于智能传感、致动器和智能结构等领域。
6. 生物材料：具有与生物体相容性和生物活性的材料，用于医用材料、生物医学和组织工程等领域。
以上是功能材料按照其功能和应用特点进行的大致分类，不同的功能材料类别具有不同的特性和应用领域，有助于满足特定的工程需求和应用要求。
三、功能材料的特点功能材料具有以下几个特点：1. 多功能性：功能材料可以同时具有多种功能和性能，如传感、光电、催化和能源等功能，具有多种应用潜力。
2. 高性能：功能材料往往具有优异的性能指标，如高灵敏度、高效率、高稳定性和高可靠性，能够满足工程需求和应用要求。
3. 可调控性：功能材料的组成、结构和性能可以通过调控技术进行设计和调整，实现特定功能和性能的要求。
4. 多学科交叉：功能材料的研究和开发涉及物理、化学、材料、电子、生物等多个学科领域的交叉，需要综合利用各种学科知识和技术手段。
5. 应用前景：功能材料在电子、能源、信息、医疗、环境等领域具有广阔的应用前景，可以推动相关产业的发展和进步。
功能陶瓷及应用知识点总结
功能陶瓷及应用知识点总结一、功能陶瓷的概念及分类功能陶瓷是指具有特定功能的陶瓷材料，主要包括结构陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷、环境陶瓷和陶瓷复合材料等。
根据功能的不同，功能陶瓷可以分为：1. 结构陶瓷：主要用于承受结构应力和外力作用的陶瓷材料，包括砖瓦、建筑陶瓷、化工陶瓷等。
其特点是硬度高，抗压、抗弯和抗冲击性能好。
2. 功能陶瓷：主要指具有特定功能的陶瓷材料，如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷等。
其特点是具有一定的电、磁、热、光、声等功能。
3. 生物陶瓷：主要用于医疗领域，如氧化锆陶瓷、生物活性玻璃陶瓷等。
其特点是无毒、无刺激、无放射性，能与生物体组织相容。
4. 环境陶瓷：主要用于环境保护和治理，如陶瓷过滤器、陶瓷填料等。
其特点是耐高温、耐腐蚀，具有吸附、过滤、分离等功能。
5. 陶瓷复合材料：由两种或两种以上的材料经过一定的工艺加工成的复合陶瓷材料，如陶瓷金属复合材料、陶瓷陶瓷复合材料等。
其特点是具有两种或两种以上材料的优点，具有良好的综合性能。
二、功能陶瓷的制备工艺及应用1. 制备工艺（1）粉体制备：包括干法制备和湿法制备两种方式。
干法制备通过研磨、干燥、筛分等步骤获得所需的粉末。
湿法制备则是通过溶胶-凝胶法、水热法、水热合成法等将所需的原料转化成溶液、凝胶状物质，再通过干燥、热处理等步骤制备成粉末。
（2）成型工艺：包括模压成型、注射成型、挤压成型、等静压成型等方式。
（3）烧结工艺：包括氧化烧结、还原烧结、热处理等方式。
2. 应用（1）氧化铝陶瓷：主要用于电气绝缘、耐磨、耐腐蚀、高温、高压等领域，如磨具、瓦楞板、电阻片、耐火材料等。
（2）氮化硅陶瓷：主要用于磨具、轴承、喷嘴、耐火材料等领域，具有高硬度、高耐磨、高耐腐蚀、高温稳定性好的特点。
（3）氧化锆陶瓷：主要用于生物医学领域，如牙科修复、人工关节、医疗器械等，具有生物相容性好、抗摩擦、抗磨损、抗腐蚀等特点。
（4）生物活性陶瓷：主要用于骨科和牙科领域，如骨修复材料、牙科种植体、骨接合材料等，具有促进骨组织生长、良好的生物相容性、无毒、无刺激等特点。
功能高分子材料知识点
功能高分子材料知识点功能高分子材料是一类具有特定功能或应用价值的高分子材料。
它们在现代科技、工程和生活中扮演着重要角色。
本文将介绍功能高分子材料的定义、分类以及常见的知识点。
一、定义功能高分子材料是指那些具有特殊功能或特定应用价值的高分子材料。
传统的高分子材料主要用于作为结构材料，具有良好的力学性能和化学稳定性。
而功能高分子材料则在此基础上引入了其他特殊功能，如光、电、热、磁、生物等功能，以满足不同领域的需求。
二、分类功能高分子材料可以根据其特殊功能和应用领域进行分类。
以下是常见的功能高分子材料分类：1. 光功能高分子材料：如荧光材料、光存储材料、光敏高分子材料等。
这些材料在光学器件、显示器件和光催化等方面具有重要应用。
2. 电功能高分子材料：如导电高分子材料、电致变色材料、电解质材料等。
这些材料可用于电子器件、储能装置和可穿戴设备等领域。
3. 热功能高分子材料：如热敏高分子材料、热稳定材料等。
这些材料在火焰阻燃、温度传感和热能转化等方面具有重要应用。
4. 磁功能高分子材料：如磁性高分子材料、磁性流体材料等。
这些材料在信息存储、医学诊断和磁性传感等方面有广泛应用。
5. 生物功能高分子材料：如生物降解材料、生物传感材料等。
这些材料在医学领域、环境保护和食品包装等方面具有重要应用。
三、知识点功能高分子材料的研究领域非常广泛，以下是其中一些常见的知识点：1. 结构与性能关系：功能高分子材料的特殊功能与其结构密切相关。
研究材料的分子结构和宏观性能之间的关系，可以指导材料的合成和应用。
2. 合成方法：功能高分子材料的合成涉及到多种方法，如化学合成、物理改性和生物合成等。
不同的合成方法会对材料的性能产生不同影响。
3. 表征技术：了解功能高分子材料的结构和性能需要借助于各种表征技术，如光谱分析、热分析和电子显微镜等。
掌握这些表征技术对于研究功能高分子材料至关重要。
4. 应用领域：功能高分子材料在各个领域都有广泛应用。
功能材料学
功能材料学功能材料学是材料科学的一个重要分支，主要研究材料的功能性能及其应用。
功能材料是指具有特殊功能或特殊性能的材料，广泛应用于能源、环境、电子、信息、生物医学等领域。
功能材料学的研究对象包括纳米材料、薄膜、多功能复合材料等，通过材料的结构设计和工艺控制，实现材料的特殊功能。
功能材料学的研究内容主要包括以下几个方面：1. 材料的功能性能研究：功能材料具有特殊的物理、化学、机械等性能，如导电、磁性、光学、催化等性质。
功能材料学的研究目的是分析材料的功能性能并探索其形成机制，为材料的设计和合成提供理论依据。
2. 材料的结构设计：材料的功能性能与其微观结构密切相关，功能材料学通过微观结构的设计和控制，实现材料的特殊功能。
例如，在纳米材料中引入特定的结构或界面，可以改善材料的电子传输性能或催化活性。
3. 材料的工艺控制：功能材料的性能往往受到材料的制备工艺的影响，因此功能材料学致力于研究材料的制备方法，探索合适的工艺参数，以实现目标材料的预期功能。
例如，采用溶胶-凝胶法、磁控溅射等制备方法可以得到纳米材料和薄膜材料。
4. 材料的应用研究：功能材料的最终目的是实现在各种领域的应用。
功能材料学通过对材料的性能与应用的关系进行研究，开发新型的应用领域，并提出改进现有应用的策略。
例如，利用具有导电性能的纳米材料制备柔性电子器件，实现在可穿戴设备、柔性屏幕等领域的应用。
功能材料学的发展对于推动科技进步和解决现实问题具有重要意义。
随着科技的不断进步和社会的发展需求，人们对材料的功能性能提出了更高的要求。
功能材料学不断深化对功能材料的理解，不断研究材料的新性能和新应用，为我们创造更加美好的生活和未来做出巨大贡献。
功能材料专业知识技能
功能材料专业知识技能在功能材料专业领域，学生需要掌握一系列的知识和技能，以便在工作中能够进行有效的材料设计、制备和应用。
以下是一些关键的专业知识和技能：1. 材料科学基础知识：学生需要掌握材料科学的基本概念、原理和理论。
这包括材料的组成、结构和性质等方面的知识。
此外，对于材料的热力学、动力学和相变等基本理论也需要有一定的了解。
2. 功能材料特性分析和测试：了解和应用一系列的材料分析测试方法，比如X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等，以评估和分析功能材料的结构和性能特征。
3. 功能材料制备技术：熟悉各种功能材料的制备方法，如溶液法、凝胶法、物理气相沉积（PVD）等。
同时，了解材料制备过程中的参数调控以及各种制备工艺的优缺点。
4. 功能材料应用与设计：能够根据功能材料的特性和需求，进行材料选择和设计。
理解功能材料在电子、储能、光电等领域的应用，并能够运用工程原理和设计方法进行应用设计。
5. 材料性能优化和调控：掌握功能材料性能调控的方法和技术，如材料的表面改性、界面调控等。
通过调整材料的组成和结构，实现材料性能的优化。
6. 功能材料生产和工程化应用：理解功能材料的工业化生产和应用需求，了解大规模材料制备和成型技术。
同时，具备针对工程实际问题进行解决和优化的能力。
7. 材料的可持续性与环境影响：了解功能材料的可持续性和环境影响，关注材料的可回收性和再利用性，提倡绿色制造和循环经济发展。
8. 科学研究和创新思维：培养科学研究和创新思维能力，具备开展科学实验和独立研究的实际操作技巧。
同时，培养良好的科学道德和研究伦理意识。
9. 团队合作和沟通能力：具备团队合作和沟通能力，能够与不同专业背景和文化背景的人合作，开展跨学科研究和项目。
10. 学习能力和自我发展：保持学习的态度和能力，持续跟踪学术前沿和行业动态。
能够自我反思和提升，不断拓展专业知识和技能。
以上是功能材料专业所需的一些基本知识和技能要求，学生可以通过学习和实践不断提升自己，在工作中发挥更大的作用。
功能材料相关知识点概括
1、功能材料指具有一种或几种特定功能的材料，具有优良的物理、化学和生物功能，在物件中起着“功能”的作用。
力学功能对应于宏观物体的机械运动，其他功能对应于微观物体的运动，习惯上不把结构材料包括在功能材料范畴内。
2、宏观运动和微观运动之间相互联系，在适当条件下可以互相转化。
因此，结构材料和功能材料有共同的科学基础，有时很难截然划分。
3、功能材料是指具有优良的物理、化学和生物或其相互转化的功能，用于非承载目的的材料。
4、功能材料按化学成分（化学键）分类，可分为金属、无机非金属、有机高分子和复合功能材料。
按物理性质分类，可分为物理（如光、电、磁、声、热和力学功能材料等）、化学、生物、核功能材料和特殊功能材料。
导电材料1、导电材料按导电机理可分为电子导电材料和离子导电材料两大类，电子导电材料的导电源于电子运动，电子导电材料包括导体、超导体和半导体。
离子导电材料的导电主要源于离子的运动。
！2、超导体从正常态（电阻态）过渡到超导态（零电阻态）的转变称为正常-超导转变，转变时的温度Tc称为这种超导体的临界温度。
3、除温度外足够的磁场也能破坏超导态。
使超导态转变成正常态的最小磁场Hc（T）称为此温度下该超导体的临界磁场。
磁场的存在可以使临界温度降低，磁场越大，临界温度也越低。
4、超导体按迈斯纳效应可分为软超导体（第一类超导体）和硬超导体（第二类超导体），硬超导体在超导态和正常态之间有一种混合态存在。
5、半导体的电子结构跟绝缘体相近，只是半导体的禁带宽度要比绝缘体小，电子受热或光等能量容易被激发，同时产生空穴而形成传导。
6、半导体按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体。
元素半导体包括本征半导体和杂质半导体。
7、半导体按掺杂原子的价电子数可分为施主型(电子型或n型)和受主型(空穴型或P型)。
前者掺杂原子的价电子多于纯元素的价电子，后者正好相反。
8、半导体中价带上的电子借助于热、光、电、磁等方式激发到导带叫本征激发。
功能材料复习总结.doc
功能材料的定义：用于工业和技术上的有关物理性能，以电、磁、声、光、热等物理性能为特性的材料称为功能材料。
1•掌握钙钛矿的品胞结构：①A离子位于氧八面体与氧八面体的间隙，B离子位于氧八面体的中心。
②形成稳定钙钛矿相结构的两个基本条件：阳离子半径要合适；阴阳离子Z间要形成强离子键。
容差因子t。
2、掌握三种极化机制和自发极化的概念：①电子位极化、离子位移极化、固有偶极矩取向极化；②自发极化：在没有外迫场作用时，晶体小存在着由于电偶极子的有序排列而产生的极化，称为自发极化。
4、儿个概念：①铁电体内H发极化相同的小区域称为电畴，电畴与电畴Z间的交界称为畴壁；②使剩余极化強度降为零的电场值Ec称为侨顽电场强度（矫顽场）；③晶体受到机械力的作用时，农面产生束缚电荷，英电荷密度大小与施加外力大小成线性关系，这种由机械效应转换成电效应的工程称为正压电效应；晶体在受到外电场激励下产生形变，且二者z间呈线性关系，这种曲电效应转换为机械效应的工程称为逆压电效应；这两者•合称为压电效应；④晶体在受到外电场E激励下产生形变S,但二者呈非线性关系，形变S与电场的平方E2呈线性关系，即S-E2,这种效应称为电致伸缩效应：⑤曲于温度的变化，晶体出现结构上的电荷中心相对位移，使自发极化强度发生变化，从而在两端产生并号的束缚电荷，这种现象称为热释电效应；⑥晶体顺电相与铁电相的临界转变温度Tc称为居里温度1、学握钛酸张的晶体结构及其变化：伙酸饮晶体结构有立方相、四方相、斜方相和三方相等晶相，均屈于钙钛矿型结构的变体，四方相、斜方相和三方相为铁电相，立方相为顺电相。
2、掌揺弛豫铁电陶瓷与传统铁电体的区别：弛豫铁电陶瓷的特点①介电常数髙②相对较低的烧结温度③电致伸缩效应大④电致应变滞后小⑤剩余极化小。
3、居里Th斯定律和容温变化率的含义：①在屈里温度以匕饮酸锁的介电常数岁温度的变化遵循居里―外斯定律：：②表征介电常数温度稳定性的容温变化率如下式所示：4,弥散相变和频率色散的金义：①弥散相变：即顺电一^电相变是逐渐的变化而非突变，表现为介电常数9温度的关系Illi线中介电峰的宽化，禽于居里温度附近仍心在R发极化和电滞I可线;②频率色散：即在Tm附近低温侧介电临壑损耗峰随测试频率的提岛，而略向禹温方向移动，而介电峰壑损耗蜂分别随频率增加而略有降低和增加。
电子功能材料知识点总结
电子功能材料知识点总结一、电子功能材料的分类1. 金属材料：金属材料具有良好的导电性和导热性，通常用于制造电子器件的导线、电极、散热器等部件。
典型的金属材料包括铜、铝、铁、钴、镍等。
2. 半导体材料：半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导性能，广泛应用于电子器件中。
常见的半导体材料包括硅、锗、氮化镓、碳化硅等。
3. 绝缘体材料：绝缘体材料具有很高的电阻和介电常数，通常用于电子器件的绝缘层和封装材料。
常见的绝缘体材料包括玻璃、陶瓷、塑料等。
4. 导电聚合物材料：导电聚合物材料具有良好的导电性能和可塑性，可用于制造柔性电子器件和导电涂料。
典型的导电聚合物材料包括聚苯胺、聚噻吩、聚对苯二酮等。
5. 光电功能材料：光电功能材料能够将光能转换为电能或者将电能转换为光能，常用于光电器件和太阳能电池。
典型的光电功能材料包括硅、铟镓砷化物、有机光电材料等。
6. 磁电功能材料：磁电功能材料可以实现磁场与电场的相互转换，常用于传感器和电子存储器件。
典型的磁电功能材料包括铁电材料、铁磁材料、多铁材料等。
7. 储能功能材料：储能功能材料能够存储电能并具有可持续释放的特性，常用于储能器件和超级电容器。
典型的储能功能材料包括电解质、导电聚合物、石墨烯等。
二、电子功能材料的功能1. 电导率：电子功能材料具有不同的电导率，可用于制造导线、电极、晶体管等电子器件。
2. 磁性：电子功能材料具有不同的磁性，可用于制造磁记录器、传感器、电磁铁等磁性器件。
3. 光学：电子功能材料具有不同的光学性能，可用于制造光电器件、激光器件、光纤通信器件等。
4. 导热：电子功能材料具有不同的导热性能，可用于制造散热器、导热材料、热敏器件等导热器件。
5. 储能：电子功能材料具有不同的储能性能，可用于制造超级电容器、锂电池、太阳能电池等储能器件。
6. 传感：电子功能材料具有不同的传感性能，可用于制造温度传感器、压力传感器、湿度传感器等传感器。
三、电子功能材料的应用1. 电子器件：电子功能材料可用于制造电阻器、电容器、电感器、晶体管、集成电路等电子器件。
功能材料概论
功能材料概论功能材料是指具有特定功能、性能和用途的材料，它们可以在各种工程领域中发挥重要作用。
功能材料的研究和应用已经成为当今材料科学领域的热点之一。
本文将从功能材料的定义、分类、特点和应用等方面进行介绍和概述。
一、功能材料的定义。
功能材料是指具有特定功能和性能的材料，它们可以通过调控结构和成分，实现对光、电、磁、声、热、力等各种外界刺激的敏感性和响应性。
功能材料具有智能化、多功能化和高性能化的特点，可以被广泛应用于信息技术、生物医学、环境保护、新能源等领域。
二、功能材料的分类。
根据功能材料的性能和用途，可以将其分为光学材料、电子材料、磁性材料、光电材料、传感材料、催化材料等多个类别。
光学材料主要用于光学器件和光学通信领域，如光纤、激光器等；电子材料主要用于电子器件和集成电路领域，如半导体材料、导电聚合物等；磁性材料主要用于磁记录和磁传感领域，如磁记录介质、磁传感器等；光电材料主要用于光电器件和太阳能领域，如光伏材料、光电探测器等；传感材料主要用于传感器和检测领域，如温度传感器、湿度传感器等；催化材料主要用于催化剂和能源转换领域，如催化剂、燃料电池等。
三、功能材料的特点。
功能材料具有多种特点，主要包括高灵敏度、高响应速度、多功能性、智能化、可控性和可重复性等。
这些特点使得功能材料在各种工程应用中具有广泛的用途和重要的意义。
例如，具有高灵敏度的传感材料可以用于环境监测和生物医学诊断；具有高响应速度的光电材料可以用于光通信和光存储；具有多功能性的催化材料可以用于能源转换和环境净化。
四、功能材料的应用。
功能材料在各种工程领域中都有重要的应用价值。
在信息技术领域，功能材料可以用于光学器件、半导体器件和存储介质等；在生物医学领域，功能材料可以用于生物传感器、医疗影像和组织工程等；在环境保护领域，功能材料可以用于污染治理、清洁能源和节能材料等；在新能源领域，功能材料可以用于太阳能电池、燃料电池和储能材料等。
功能高分子材料知识点
功能高分子材料知识点功能高分子材料是指具有特定功能和应用的高分子材料，广泛应用于电子、能源、医疗、环保等领域。
本文将介绍几种常见的功能高分子材料，包括聚合物电解质、形状记忆聚合物、自修复聚合物和超支化聚合物。
一、聚合物电解质聚合物电解质是一种具有离子导电性质的高分子材料。
它常用于锂离子电池和燃料电池等储能设备中。
聚合物电解质具有高离子导电度、良好的机械性能和可溶性等特点。
其基本结构是由聚合物主链和引入的离子传输基团组成。
通过调控聚合物的结构和组分，可以改善其导电性能，提高锂离子电池和燃料电池的性能和循环寿命。
二、形状记忆聚合物形状记忆聚合物是一种能够在外界刺激下发生形状变化的材料。
当形状记忆聚合物处于高温状态下，它可以被拉伸或变形；而在低温状态下或通过其他刺激，如光、电、热等，可以使其恢复到原始形状。
这种材料的独特性能使其在医疗、机械、航天等领域有着广泛的应用。
例如，形状记忆聚合物可以用于制作血管支架和心脏瓣膜等医疗器械，以及太空探索中的折叠结构。
三、自修复聚合物自修复聚合物是一种能够在受损后自行恢复其原始性能的材料。
当自修复聚合物被割裂或出现微小裂纹时，其中的自修复机制会被触发，使得材料的分子重新排列，裂缝得到修复。
这种特性使自修复聚合物在航空航天、汽车制造和涂料等领域具有广泛应用。
它们可以有效地延长材料的使用寿命，减少维护和更换的成本。
四、超支化聚合物超支化聚合物是一种具有高分子支化度的高分子材料。
它具有良好的可加工性、机械性能和热稳定性。
超支化聚合物可以通过分子合成方法得到，其中分子结构呈树状或网状。
这种结构使超支化聚合物具有较大的分子间距离，增加了其抗衰减性能和质量传输速度。
超支化聚合物常用于制备高性能纤维、纳米材料和薄膜等。
综上所述，功能高分子材料在各个领域中具有重要的应用价值。
聚合物电解质、形状记忆聚合物、自修复聚合物和超支化聚合物等功能高分子材料的不同特性和应用需求，推动了功能高分子材料的研究和开发。
功能材料概括
结构材料：能承受外加载荷而保持其形状和结构稳定的材料。
功能材料：具有一种或几种特定功能的材料。
按化学成分分为：金属功能材料、陶瓷功能材料、高分子功能材料、复合功能材料。
材料的功能显示过程：向材料输入某种能量，经过材料的传输或转换等过程，再作为输出而 提供给外部的一种作用。
功能设计：赋予材料以一次功能或二次功能特性的科学方法。
功能材料的制备方法：溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、模版合成法、固相合成法、化学沉降法、快淬快凝技术、复合和杂化、镀膜。
n 型半导体（施主型）：自由电子导电成为半导体的主要导电方式。
p 型半导体（受主型）：空穴导电成为半导体的主要导电方式。
本征激发：半导体中价带上的电子借助于热、电、磁等方式激发到导带。
非本征激发（杂质激发）：将杂质元素掺入纯元素中，把电子从杂质能级激发到导带上或者把电子从价带激发到杂质能级上，从而在价带中产生空穴的激发。
施主能级：一个能级被电子占据时呈中性，不被电子占据时带正电。
受主能级：一个能级不被电子占据时呈中性，被电子占据时带负电。
半导体中电导率的影响因素：温度、掺杂程度、各向异性。
电阻率随着温度升高而升高，这是导体的一个特征。
掺杂半导体的导电机理：N 型：掺入五价元素；P 型：掺入三价元素。
无论N 型或P 型半导体都是中性的，对外不显电性。
导体、绝缘体、半导体的区别：导体的电导率≥105 S/m ；绝缘体的电导率《10-7S/m ；半导体的电导率为10-7~104 S/m 。
铁电体：在某温度范围内具有自发极化且极化强度可以因外电场而反向的晶体。
介电材料：又称电介质，是以电极化为特征的材料，是电的绝缘材料。
铁电体的特性：1、有许多电畴（铁电体内自发极化相同的小区域称为电畴），不同的电畴之间永久偶极矩的取向不一致；2、极化强度与外加电场形成电滞回线；3、当铁电体温度高于居里温度时，铁电现象即消失；4、介电系数与非铁电体不同（介电系数随外加电场变化）。
正压电效应：机械应力引起电极化和电场。
什么是功能材料
什么是功能材料功能材料是指具有特定功能和性能的材料，是一类具有特殊功能和应用价值的新型材料。
它们在各个领域都有着广泛的应用，包括电子、光电、生物医药、环境保护、能源等领域。
功能材料的研究和应用对于推动科技创新和产业发展具有重要意义。
首先，功能材料具有特定的物理、化学、电磁等性能，能够实现特定的功能。
比如，具有光电性能的材料可以用于制作光电器件，具有磁性能的材料可以用于制作磁性材料，具有导电性能的材料可以用于制作导电材料等。
这些功能材料的特性使得它们在各个领域都有着重要的应用。
其次，功能材料在电子领域具有重要的应用。
比如，半导体材料在电子器件中起着至关重要的作用，它们可以用于制作晶体管、集成电路、光电器件等。
另外，具有磁性能的材料也被广泛应用于电子领域，比如硬盘、磁存储器件等。
功能材料在电子领域的应用不仅提高了电子产品的性能，还推动了电子技术的发展。
此外，功能材料在生物医药领域也有着重要的应用。
生物材料可以用于制作人工器官、组织工程、药物传输系统等，从而帮助人们解决医疗问题。
另外，具有生物相容性的材料还可以用于医疗器械的制作，比如植入式医疗器械、手术器械等。
功能材料在生物医药领域的应用不仅改善了医疗水平，还提高了人们的生活质量。
此外，功能材料在环境保护和能源领域也有着重要的应用。
比如，具有光催化性能的材料可以用于光催化水解制氢，从而解决能源问题；具有吸附性能的材料可以用于处理废水、废气等，从而保护环境。
功能材料在环境保护和能源领域的应用不仅有利于环境保护，还有利于资源的可持续利用。
综上所述，功能材料是一类具有特定功能和性能的材料，具有着广泛的应用前景。
它们在电子、生物医药、环境保护、能源等领域都有着重要的应用，对于推动科技创新和产业发展具有重要意义。
随着科技的不断进步和发展，功能材料的研究和应用将会越来越广泛，为人类社会的发展做出更大的贡献。
现代功能材料知识点总结
现代功能材料知识点总结引言现代功能材料是指具有特定功能和性能的新型材料，它们在材料科学领域具有重要的应用价值。
现代功能材料不仅具有传统材料的结构和性能，还具有一些特殊的物理、化学或生物功能。
本文将从功能材料的类型、特点、应用以及前沿研究领域等方面进行总结。
一、功能材料的类型1. 结构材料结构材料主要用于支撑、连接和保护其他物体，包括金属、陶瓷、聚合物等。
这类材料一般需要具备高强度、高刚性、良好的耐磨性和耐腐蚀性。
2. 功能材料功能材料是指那些具有某种特定功能和性能的材料，包括光、磁、电、热、声等功能材料。
它们可以根据功能的不同被分为光功能材料、磁功能材料、电功能材料、热功能材料等。
3. 复合材料复合材料是指由两种或多种不同性质和结构的材料按照一定的比例和方式混合或叠层而成的材料，其性能优于单一材料。
常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维复合材料、陶瓷复合材料等。
4. 先进功能材料先进功能材料是指那些可以通过外部刺激产生一定功能的材料，包括智能材料、敏感材料、可控材料等。
这类材料具有自感应、自响应、自适应等特性，可以被用于传感器、执行器、光、电、磁、声等器件。
二、功能材料的特点1. 特定功能功能材料具有特定的物理、化学或生物功能，可以产生一定的响应和效果。
不同的功能材料在不同的应用领域有不同的特点和优势。
2. 多功能性一些功能材料可以具备多种功能，例如热响应型形变材料可以在受热状态下改变形状，在降温后保持新的形状；再如磁光材料既具备光学性质，又具有磁学性质。
3. 高性能功能材料具有较高的性能，例如高强度、高硬度、高电导率等。
在一些特殊的条件下，功能材料可以展现出非常强的适应性和稳定性。
4. 可控性功能材料具有较强的可控性，能够根据特定的刺激产生相应的响应和效果。
这种可控性可以使功能材料在特定的应用场景中发挥更好的效果。
5. 高成本由于功能材料具有特殊的性能和功能，其生产成本相对较高，价格昂贵。
因此在使用功能材料时需要进行经济性和可行性分析。
功能材料基础知识
名词解释：1.半导体材料的概念：电阻率在10-4~1010 Ω·cm范围内，并对外界因素，如电场、磁场、光、温度、压力及周围环境气氛非常敏感的材料称为半导体材料。
2.本征半导体：半导体按有无杂质可分为本征半导体和杂质半导体，半导体的禁带宽度较小，约为1.602×10- 19 J附近，例如室温下硅为1.794×10-19 J(1.12eV)，因此室温下由晶体中原子振动就可以使少量的电子受到激发，从价带跃至导带，即在导带底部附近存在少量电子，从而在外电场的作用下显示出导电性。
3.化合物半导体：由两种或两种以上的元素以确定的原子配比形成的化合物并具有确定的禁带宽度和能带结构(如不确定就是固溶体半导体)等半导体性质的化合物称之为化合物半导体.4.固溶体半导体：元素半导体或化合物半导体相互溶解而成的半导体材料称为固溶体半导体。
它是由二个或多个晶格结构类似的元素或化合物相互溶合而成.5.半导体陶瓷的概念：半导体陶瓷是指电性能介于导电陶瓷和绝缘陶瓷之间的一类材料,其电阻率介于10-4至107之间.6.热敏陶瓷：是材料的电阻率随温度改变而发生突变的一类陶瓷,可用作温度传感器,线路温度补偿,制作热敏电阻等.7.高温超导——网上自查8.超导体内的磁通线似乎一下子被排斥出去．保持体内磁感应强度B等于零，超导体的这一性质被称为迈斯纳效应。
即:超导体内磁感应强度B总是等于零。
迈斯纳效应有着重要的意义，它可以用来判别物质是否具有超性。
9.所谓光致抗蚀，是指高分子材料经过光照后，分子结构从线型可溶性转变为网状不可溶性，从而产生了对溶剂的抗蚀能力。
而光致诱蚀正相反，当高分子材料受光照辐射后，感光部分发生光分解反应，从而变为可溶性。
如目前广泛使用的预涂感光版，就是将感光材料树脂预先涂敷在亲水性的基材上制成的。
晒印时，树脂若发生光交联反应，则溶剂显像时未曝光的树脂被溶解，感光部分树脂保留了下来。
反之，晒印时若发生光分解反应，则曝光部分的树脂分解成可溶解性物质而溶解。
功能材料的内容总结
功能材料的内容总结一、结构材料、功能材料答：1、结构材料（传统材料）：利用材料的力学和理、化性质，广泛应用于机械制造、工程建设、交通运输等各个工业部门的材料。
2、功能材料（新材料）：具有特殊的电、磁、光、热、声、力、化学性能和生物性能及其互相转化的功能，不是被用于结构目的，而是用以实现对信息和能量的感受、计测、显示、控制和转换为主要目的的高新材料。
二、形状记忆效应（SME）答：在研究Ti-Ni合金时发现，原来弯曲的合金丝被拉直后，当温度升高大一定值时，它又恢复到原来弯曲的形状。
人们把这种现象称为形状记忆效应。
Shape Memory Effect。
形状记忆原理早期：产生形状记忆效应的条件：（1）马氏体相变是热弹性的；（2）马氏体点阵的不变切变是孪生，即亚结构为孪晶；（3）母相和马氏体均为有序结构。
后来：Fe-Mn-Si合金，马氏体相变半热弹性，母相无序，也有形状记忆；某些陶瓷材料、高分子材料也有形状记忆效应，机理与金属不同。
在相变过程中，只有形成单变体马氏体并排除其他阻力，材料经过马氏体相变及其逆相变，就会表现出形状记忆效应。
形状记忆效应的三种形式：⏹单向形状记忆效应：将母相冷区或加应力，使之发生马氏体相变，然后使马氏体发生塑性变形，改变其形状，再加热到As 以上，马氏体发生逆转变，温度升至Af点，马氏体完全消失材料完全回复母相形状。
一般，形状记忆效应都是指该种效应。
⏹双向形状记忆效应：有些形状记忆合金在加热发生马氏体逆转变时，对母相有记忆效应；当从母相再次冷却为马氏体时，还回复原马氏体的形状，这种现状称为-。
⏹全方位形状记忆效应：在冷热循环过程中，形状回复到与母相完全相反的形状，成为-。
如：Ti-Ni 合金系。
三、两块超导体组成约瑟夫森结、第二类超导体答：超导体的另外一个重要应用是制造约瑟夫森器件，约瑟夫森器件的原理就是所谓的约瑟夫森效应——两块超导体之间点接触，或者通过正常导电膜或绝缘膜接触，形成弱连接，则超导体中的库伯对可以隧道效应穿过。
功能材料总结
1 结构材料: 指能承受外加载荷而保持其形状和结构稳定的材料.2 功能材料: 指具有优良的物理、化学和生物或其相互转化的功能，用于非承载目的的材料。
3 按化学成分可以分为哪几类? 金属、无机非金属、有机、高分子和复合功能材料。
4 材料的功能显示过程：是指向材料输入某种能量，经过材料的传输或转换等过程，再作为输出而提供给外部的一种作用。
5 功能设计：所谓功能设计，就是赋予材料以一次功能或二次功能特性的科学方法。
6 功能材料的制备方法有哪些？（1）溶胶-凝胶方法；（2）化学气相沉积法；（3）模板合成法；（4）固相合成法；（5）快淬快凝技术；（6）复合和杂化；（7）镀膜。
7 n型半导体：掺杂元素的价电子多于纯元素的价电子，以电子导电为主的半导体。
P型半导体：掺杂元素的价电子少于纯元素的价电子，以空穴导电为主的半导体。
本征激发：半导体中价带上的电子借助热、电、磁等方式激发到导带叫本征激发。
非本征激发：从价带中产生空穴的激发叫非本征激发。
施主能级：一个能级被电子占据时呈中性，不被电子占据时带正电，则被称为施主能级。
受主能级：一个能级不被电子占据时呈中性，被电子占据时带负电，则被称为受主能级。
半导体中电导率的影响因素有哪些？有温度、禁带宽度、电子和空穴迁移数。
简述掺杂半导体的导电机理（以n型或p型半导体为例）？由本征激发所形成的导带中的电子和价带中的空穴的运动来实现导电。
导体、绝缘体、半导体的区别？导体：电子填充的最高级的能带为不满带, 电阻系数小导电性能好。
半导体：电子填充的最高级的能带（价带）为满带，同时价带和价带之上的导带之间的带隙较小，电子更容易从价带激发到导带，导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。
绝缘体：电子填充的最高级的能带为满带，同时价带和价带之上的导带之间的带隙较大，电子不容易从价带激发到导带，电阻系数很大的导电性能很差。
8 介电材料：以电极化为特征的材料。
9铁电体：指在某温度范围内具有自发极化且极化强度可以因外电场而反向的晶体。
功能材料
8.什么是光电材料？
光电材料是能把光能转变为电的一类能量转换功能材料。主要有光电子发射材料、光电导材料和光电动势材料。
（1）光电子发射材料：光电子发射材料又称之为外光电效应材料。当光照射到材料上，光被材料吸收产生发射电子的现象称为光电子发射现象。具有这种现象的材料称为光电子发射材料。
（2）光电导材料：受光辐射电导急剧上升的现象称为光电导现象。具有此现象的材料叫光电导材料。
（3）光电动势材料：在光照下，半导体p－n结的两端产生电位差的现象称为光生伏特效应。具有此效应的材料叫光生伏特材料，又称光电动势材料。
9.画出软磁、硬磁、磁头、磁记录介质和矩磁材料的磁化曲线和磁滞回线？并说明其意义？
（4)磁记录介质材料：矫顽力Hc适当高；磁滞回线矩形比高，即Br/Bs高；饱和磁感应强度Bs高。
（5）矩磁材料：磁滞回线矩形比高，即Br/Bs高；矫顽力Hc低；磁滞损耗低。
磁滞回线和磁化曲线见资料与书上。
10.透光材料种类及优缺点？
透光材料包括透可见光（波长0.39~0.76μm）、红外光（波长1~1000μm）和紫外光（波长0.01~0.4μm）的材料。透可见光的材料常用的有玻璃和高聚物两大类。
（3）临界电流密度Jc。当超导电流超过某临界值Jc时，也可使金属从超导态恢复到正常态。Jc称为临界电流密度，临界电流密度Jc本质上是超导体在产生超导态时临界磁场的电流。
（4）Meissner（迈斯纳）效应。处于超导态的材料，不管其经历如何，磁感应强度始终为零。超导体是一种抗磁体。因此具有屏蔽磁场和排除磁通的功能。
16.用能带结构解释激光工作原理？
功能材料知识点总结
功能材料知识点总结功能材料的种类非常多样，包括但不限于：光学材料、电子材料、磁性材料、生物材料、传感器材料、智能材料等。
每种功能材料都有其独特的特性和应用领域。
光学材料是一类能够操控光波传播、发射和接收的材料。
常见的光学材料包括玻璃、晶体、光学膜、光学纤维等。
光学材料在激光器、光通信、光学器件等领域有广泛的应用。
电子材料是指在电子器件中进行电荷传输的材料。
常见的电子材料包括半导体材料、导体材料、绝缘体材料等。
电子材料在微电子器件、传感器、集成电路等领域发挥重要作用。
磁性材料是一类能够响应外磁场并表现出特定磁性特性的材料。
常见的磁性材料包括铁、镍、钴及其合金、氧化铁等。
磁性材料在电机、传感器、磁存储器件等方面有着重要的应用。
生物材料是指能够与生物体相容并发挥特定生物功能的材料。
常见的生物材料包括生物陶瓷、生物高分子材料、生物活性玻璃等。
生物材料在医疗器械、组织工程、药物传递系统等方面应用广泛。
传感器材料是一类能够通过特定方式感知外部环境并将其转化为信号的材料。
常见的传感器材料包括压敏材料、热敏材料、光敏材料等。
传感器材料在环境监测、智能控制系统、医疗诊断等方面有重要应用。
智能材料是一类能够响应外部刺激并表现出特定智能行为的材料。
常见的智能材料包括形状记忆合金、压电材料、光致变色材料等。
智能材料在自修复材料、智能结构、人工肌肉等方面有着重要的应用。
功能材料的研究与开发对于推动科学技术的进步具有重要意义。
通过对功能材料的深入研究，人们能够开发出更先进的产品和系统，提高生产效率，改善生活质量。
在功能材料的研究与应用过程中，人们通常会关注以下几个方面的知识点：1. 材料的基本特性：包括材料的物理、化学、力学、热学等基本特性。
了解材料的基本特性可以为材料的选择、设计和应用提供基础。
2. 材料制备与加工技术：不同种类的功能材料通常需要采用不同的制备与加工技术。
了解材料的制备与加工技术可以有效地提高材料的质量和性能。
功能材料知识点整理及参考答案
一、绪论功能材料的性能本质:外界因素（如外力、温度梯度、外加电场磁场、光照等）作用于某一物体，引起原子、分子或离子及电子的微观运动，在宏观上表现为感应物理量，感应物理量与作用物理量呈一定的关系。
材料的不同性能都是由其内部结构来决定的，从材料的内部结构来料加工看，可分为四个层次：原子结构——结合键——原子排列方式——显微组织材料研究的四要素：性质、结构与成分、合成与加工、使用性能一次功能：当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于同一种形式时，材料起到能量传输部件的作用，称这种功能为一次功能。
以一次功能为使用目的的材料又被称为载体材料。
二次功能：当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式时，材料起能量的转换作用，称这种功能为二次功能或高次功能。
（功能转换材料）材料设计可以从电子、光子出发．也可从原子、原子集团出发，可以从微观、显微到宏观。
金属功能材料的功能设计主要有两个方面：（1）寻找具有特定功能的金属材料；（2）利用各种金属材料的特性，制备符合使用要求的合金。
无机非金属功能材料的主要代表是功能玻璃和功能陶瓷。
无机非金属功能材料的功能设计：（1）根据功能的要求设计配方；（2）根据功能的要求设计合适的加工工艺。
功能高分子材料功能设计：（1）通过分子设计合成新功能；（2）通过特殊加工赋予材料以功能特性；（3）通过两种或两种以上的具有不同功能或性能的材料复合获得新功能；（4）通过对材料进行各种表面处理以获得新功能。
生物医用材料：作为生物体部分功能或形态修复的材料。
能源材料：正在发展，可能支撑新能源体系的建立，满足新能源及节能技术所要求的一类材料。
（新能源材料、节能材料、贮能材料）智能材料：能够感知环境变化并通过自我判断得出结论并执行相应指令的材料。
（形状记忆合金、压电材料、电（磁）致伸缩材料、光纤和电流变体、磁流变体）功能材料的现状：1）单功能材料，如：导电材料、介电材料、铁电材料、磁性材料、磁信息材料、发热材料、热控材料、光学材料、激光材料、红外材料等。
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绪论1、功能材料指具有一种或几种特定功能的材料，具有优良的物理、化学和生物功能，在物件中起着“功能”的作用。
力学功能对应于宏观物体的机械运动，其他功能对应于微观物体的运动，习惯上不把结构材料包括在功能材料范畴内。
2、宏观运动和微观运动之间相互联系，在适当条件下可以互相转化。
因此，结构材料和功能材料有共同的科学基础，有时很难截然划分。
3、功能材料是指具有优良的物理、化学和生物或其相互转化的功能，用于非承载目的的材料。
4、功能材料按化学成分（化学键）分类，可分为金属、无机非金属、有机高分子和复合功能材料。
按物理性质分类，可分为物理（如光、电、磁、声、热和力学功能材料等）、化学、生物、核功能材料和特殊功能材料。
导电材料1、导电材料按导电机理可分为电子导电材料和离子导电材料两大类，电子导电材料的导电源于电子运动，电子导电材料包括导体、超导体和半导体。
离子导电材料的导电主要源于离子的运动。
2、超导体从正常态（电阻态）过渡到超导态（零电阻态）的转变称为正常-超导转变，转变时的温度Tc称为这种超导体的临界温度。
3、除温度外足够的磁场也能破坏超导态。
使超导态转变成正常态的最小磁场Hc（T）称为此温度下该超导体的临界磁场。
磁场的存在可以使临界温度降低，磁场越大，临界温度也越低。
4、超导体按迈斯纳效应可分为软超导体（第一类超导体）和硬超导体（第二类超导体），硬超导体在超导态和正常态之间有一种混合态存在。
5、半导体的电子结构跟绝缘体相近，只是半导体的禁带宽度要比绝缘体小，电子受热或光等能量容易被激发，同时产生空穴而形成传导。
6、半导体按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体。
元素半导体包括本征半导体和杂质半导体。
7、半导体按掺杂原子的价电子数可分为施主型(电子型或n型)和受主型(空穴型或P型)。
前者掺杂原子的价电子多于纯元素的价电子，后者正好相反。
8、半导体中价带上的电子借助于热、光、电、磁等方式激发到导带叫本征激发。
满足本征激发的半导体叫本征半导体，其导电载流子是由本征激发所形成的导带中的电子和价带中的空穴，本征半导体电导率由电子运动和空穴运动两部分所构成。
9、因为本征半导体的载流子密度非常小，需要在高温下工作，故应用不多。
实际应用的大多数为掺杂后非本征半导体，也叫杂质半导体。
10、利用将杂质元素掺入纯元素中，把电子从杂质能级（带）激发到导带上或者把电子从价带激发到杂质能级上，从而在价带中产生空穴的激发叫非本征激发或杂质激发。
这种半导体叫杂质半导体。
11、根据杂质电离能的大小，分为浅能级杂质和深能级杂质。
深能级能产生的载流子很少，而散射却增加，对电导率影响不大或有所降低。
12、化合物半导体最突出的特点是禁带和迁移率范围宽。
13、具有半导体特性的非晶态物质称为非晶态半导体，与晶态物质相比，非晶态物质的原子排列没有周期性。
14、高分子导电材料包括结构型高分子导电材料和复合型高分子导电材料两大类，结构型高分子导电材料通常简称导电高分子，它们是高分子本身结构或经掺杂后就可以导电的。
15、复合型高分子导电材料的实用化远胜于结构型导电高分子，这是因为它有成型简便，重量轻，性能易于调节，成本低和可选择的品种多等许多优点。
16、离子电导材料一般指的是电导率大于10-4s/cm，且其电子电导对总电导率的贡献可忽略不计，又称快离子导体。
离子导电主要发生在离子固体中，离子在固体中通过晶格的缺陷(空穴)而进入穴位发生导电。
17、绘制导体的能带结构图并说明其导带构成情况。
18、与结构材料相比，功能材料有有哪些主要特征？1)功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动；2)其聚集态和形态非常多样化；3)产品形式主要是材料元件一体化；4)是利用现代科学技术，多学科交叉的知识密集型产物；5)采用许多新工艺和新技术进行制备与检测。
19、什么是迈斯纳效应，完全导体（无阻导体）与超导体有何区别？当超导体处于超导态时，在磁场作用下，表面产生一个无损耗感应电流，这个电流产生的磁场与外加磁场大小相等、方向相反，因而在样品内不出现净磁通量，即在超导体内部总有B=0，这种完全的抗磁性即麦斯纳效应。
完全导体不同于超导体，由麦克斯韦方程组可知，完全导体中不可能有随时间变化的磁感应强度，即完全导体保持着当它失去电阻时样品内部的磁场，致使完全导体内部的磁场不变，可以看作磁通分布被冻结在完全导体中。
20、什么叫库柏电子对？利用BCS理论解释超导的微观机制。
⑴当电子间有净的吸引作用时，费密面附近的两个电子将形成束缚的电子对的状态，它的能量比两个独立的电子的总能量低，这种电子对状态称为库柏电子对。
考虑到电子的自旋，最佳的配对方式是动量相反同时自旋相反的两个电子组成库柏电子对。
⑵库柏电子对之间通过交换声子耦合在一起，拆散一个库柏对，产生两个正常态电子需要外界提供能量。
库柏对吸收能量变成两个独立的正常电子的过程称为准粒子激发。
由于受热激发，有一些库柏对被拆开成为正常电子，这样就使得超导体内有两种载流子：超导电子和被激发到能隙之上单粒子态中的正常电子。
这正赋予了二流体模型新的意义。
①在常温下，金属原子失去外层电子成为正离子规则排列在晶格的结点上作微小振动。
自由电子无序地充满在正离子周围。
在电压作用下，自由电子的定向运动就成为电流。
自由电子在运动中受到的阻碍称为电阻。
处在超导态的电子，不是单独一个个存在的，而是配成库珀对存在的，配对的电子，其自旋方向相反，动量的大小相等而方向相反，总动量为零。
库珀对作为整体与晶格作用，因此一个电子若从晶体得到动量，则另一个电子必失去动量，作为整体，不与晶格交换动量，也不交换能量，能自由地通过晶格，因此没有电阻。
②温度愈低，结成的电子对愈多，电子对的结合愈牢固，不同电子对之间相互的作用力愈弱。
在电压的作用下，这种有秩序的电子对按一定方向畅通无阻地流动起来。
③当温度升高后，电子对因受热运动的影响而遭到破坏，就失去了超导性。
当磁场强度达到临界强度时，磁能密度等于库珀对的结合能密度，所有库珀对都获得能量而被撤散，超导态转为正常态。
21、描述超导材料的两个基本特性及其关系；零电阻效应：在临界温度时，电阻变为零的现象。
迈斯纳效应：在超导态时，不允许磁场穿过，即具有完全抗磁性。
关系：相互独立又相互联系。
单纯的零电阻不能保证具有迈斯纳效应；而迈斯纳效应存在必满足零电阻效应。
22、非晶态半导体有何特点？1）非晶半导体对杂质掺入不敏感，结构不具有敏感性。
掺入杂质的正常化合价都被饱和，即全部价电子都处在键合状态，几乎所有非晶态半导体都具有本征半导体的性质。
2）非晶态半导体由于它的非结晶性，因此无方向性，所以没有结晶、提纯、杂质控制等复杂工艺。
故非晶态半导体便于大量生产，并且价格低廉。
24、试绘制本征半导体和杂质半导体的能带结构并解释半导体导电机理。
介电材料1、介电材料又叫电介质，是以电极化为特征的材料。
电极化是在电场作用下分子中正负电荷中心发生相对位移而产生电偶极矩的现象。
2、在32种点群的晶体中，有21种点群的晶体不是中心对称的，在这些无对称的晶体中，有20种点群的晶体可能具有压电性，属于压电晶体，称为压电体。
3、在压电晶体中，有10种点群的晶体具有唯一的单向极轴，即存在自发性，可能具有热释电性，属于热释电体。
4、在热释电晶体中，有些晶体的自发极化方向能随外电场方向转化，这类晶体称为铁电体。
5、具有铁电性的晶体，必然具有热释电性和压电性，具有热释电性的晶体，必然具有压电性，但是却不一定具有铁电性。
6、分子极化率一般由电子极化率、原子（离子）极化率和取向极化率三部分构成。
7、介电材料的极化强度是单位体积内电偶极矩的矢量和。
介质的极化强度越大，静态介电常数也越大。
8、电介质分子完成极化所需的时间称为弛豫时间τ，其倒数称为弛豫频率f。
电子极化的弛豫频率相当于紫外频率，原子（离子）极化的弛豫频率处于红外区，取向极化的弛豫频率处于射频和微波区。
9、在交变电场作用下，由于电场频率不同，极化对电场变化的反应也不同。
10、在交变电场中，由于极化滞后，介电常数要用复数表示，称为动态介电常数。
11、介电损耗产生的原因包括：(1)部分带电质点在外场作用下移动而引起漏导；(2)与偶极子转动和振动相关的能量损耗。
12、电介质承受的电压超过一定值后，就丧失了电介质的绝缘性，这个电压叫做击穿电压。
13、在某温度范围内具有自发极化且极化强度可以因外电场而反向的晶体称铁电体。
铁电体是具有电畴和电滞回线的介电材料。
14、所谓电畴就是在一个电畴范围内永久偶极矩的取向都一致。
15、居里温度T c是铁电相与顺电相的相转变温度，当铁电体温度T大于T c时，铁电现象消失。
铁电相是极化有序状态，顺电相是极化无序状态。
16、按照铁电体极化轴的多少，可将铁电体分为无序-有序型铁电体（软铁电体）和位移型铁电体（硬铁电体）两类。
软铁电体只有一个晶轴，硬铁电体有多个晶轴。
17、反铁电体是一些离子晶体，它的相邻行或列上的离子沿反平行的方向自发极化。
18、铁电体与反铁电体的自发极化有何不同特点？并分别解释为什么总的极化强度ΣP＝0？答：铁电体自发极化的特点是单元晶胞中的偶极子成对的按相同方向平行排列，晶体中存在着一个个由许多晶胞组成的自发极化方向相同的小区域－铁电畴，但各个铁电畴的极化方向是不同的、杂乱无章的分布；反铁电体自发极化的特点是单元晶胞中的偶极子成对的按相反方向平行排列且这两部分偶极子的偶极矩大小相等方向相反。
铁电体ΣP＝0是由于一般情况下整个铁电晶体的内部不同方向取向的电畴其自发极化强度可相互抵消，所以铁电晶体的ΣP＝0；反铁电体晶胞中偶极子以反平行方向排列偶极子的偶极矩在晶胞内部自行抵消，所以对外不显示极性ΣP＝0。
19、绘制铁电体的电滞回线，并标出饱和极化强度Ps、剩余极化强度Pr及矫顽电场强度Ec在图中的位置。
压电材料1、没有对称中心的材料受到机械应力处于应变状态时，材料内部会引起电极化和电场，其值与应力大小成比例，符号取决于应力的方向，这种现象称为正压电效应。
2、当材料在电场作用下发生电极化时，会产生应变，其应变值与所加电场强度成正比，符号取决于电场方向，此现象称为逆压电效应。
3、具有压电效应的材料叫压电材料，通过压电材料可将机械能和电能相互转换。
利用逆压电效应发展了一系列电致伸缩材料。
4、压电效应产生的根源是晶体中离子电荷的位移，当不存在应变时电荷在晶格位置上的分布是对称的，所以其内部电场为零。
但是当给晶体施加应力则电荷发生位移，如果电荷分布不再保持对称就会出现净极化，并将伴随产生一电场，这个电场就表现为压电效应。
5、逆压电效应与电致伸缩效应不同。
电致伸缩效应是指在外电场作用下，任何电介质都会发生尺寸变化，即产生应变，是液、固、气电介质一般都具有的性质。