功能材料复习题教材

（试卷）周根柱功能材料

一、名词解释（共21分，每个3分）

1.电导率：电阻率的倒数或它是表征材料导电能力大小的特征参数）。

2.铁电性：某些晶体在一定的温度范围内具有自发极化（其极化方向可以因外电场的反向而反向）晶体的这种性质称为铁电性。

3.居里温度：铁电体失去自发极化使电畴结构消失的最低温度（或晶体由顺电相到铁电相的转变温度）。

4.介电常数：介电常数是衡量电介质储存电荷能力的特征参数。

5.功能材料：是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。

6.超导体临界磁场Hc：超导电性可以被外加磁场所破坏。对于温度为T(T＜Tc)的超导体,当外磁场超过某一数值Hc(T)的时候，超导电性就被破坏了，Hc(T)称为临界磁场。

7.正压电效应：压电效应(piezoelectriceffect)是指对材料施加压力,张力或切向力时,发生与应力成比例的介质极化以及在晶体的两端出现正负电荷的现象.这种由于应力诱导而极化,称正压电效应.

8.气敏陶瓷：气敏陶瓷对某一种或某几种气体特别敏感，其阻值将随该种气体的浓度(分压力)作有规则的变化，检测灵敏度通常为百万分之一的量级，个别可达十亿分之一的量级，故有“电子鼻”之称。

9.纳米量子尺寸效应：当纳米粒子的尺寸下降到某一值时,金属粒子费米面附近电子能级由准连续变为离散能级;纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据的分子轨道能级和最低未被占据的分子轨道能级,使得能隙变宽的现象,被称为纳米材料的量子尺寸效应。

10.逆压电效应：在晶体上施加电场而引起介质极化时,如果产生了与电场强度成比例的变形或机械应力时,称其为负压电效应.

11.高温超导：具有高临界转变温度（Tc）能在液氮温度条件下工作的超导材料。

12.快淬技术：它是将熔化的液态合金急速冷却至室温，制得非晶态或纳米晶态合金。

13.燃烧电池：是一种将燃料和氧化剂之间的化学能持续地转变为电能而电极、电解质体系基本保持不变的系统。

14.光生伏特效应：当光量子的能量大于半导体禁带宽度的光照射到结区时，光照产生的电子-空穴对在结电场作用下，电子推向n区，空穴推向p区；电子在n区积累和空穴在p区积累使P-n结两边的电位发生变化，p-n结两端出现一个因光照而产生的电动势，这一现象称为光生伏特效应。

(二)填空(共30个空)

（1）世界上第一块气敏陶瓷是用二氧化锡和氯化钯混合再研得极细，在高温炉中烧结而成的.它颗粒极细，吸附气体能力很强，此外，它又能显半导体性质，随吸附气体多寡，可改变导电率，所以，气敏陶瓷又被称作“电子鼻”。

（2）将超导体冷却到某一临界温度（TC）以下时电阻突然降为零的现象称为超导体的零电阻现象。

3.这种由于形变而产生的电效应，称为压电效应。材料的压电效应取决于晶体结构的不对称性，晶体必须有极轴，才有压电效应。

4.制造透明陶瓷的关键是消除气孔和控制晶粒异常长大。

5.常见的功能材料制备方法有溶胶-凝胶法，快淬火快凝技术，复合与杂化

6.功能材料的表征方法有材料组成表征、材料结构表征、材料性能表征。

7.电热材料的种类繁多，根据用途主要分为金属型和非金属性两种。

8.电热材料就是电流通过导体将放热，利用电流热效应的材料。

9.热敏电阻按其基本性能的不同可分为负温度系数NTC型热敏电阻、正温度系数PTC型热敏电阻、临界温度CTR型热敏电阻三类。

10.热释电系数除与温度有关外，还与晶体所处状态有关。

11.气敏元件有多种形式，但广泛使用的是半导体式和接触燃烧式。

12.超导体有3个基本的临界参数分别是临界温度T c、临界磁场H c、临界电流I C。

13.超导材料的基本物理性质有零电阻现象、完全抗磁性。

14.在超导应用中，一般分为低温超导材料和高温超导材料应用两大方面。

15.物资的磁性来源于原子的磁性，原子的磁性来源于电子的轨道运动及自旋运动，它们都可以产生磁矩。

16.在原子系统中，在外磁场作用下，感生出与磁场方向相反的磁矩现象称为抗磁性。

17.铁氧体是将铁的氧化物与其他某些金属氧化物用制造陶瓷的方法制成的非金属磁性材料。

18.从铁氧体的性质和用途来看，可将其分为软磁、永磁、旋磁、矩磁和压磁铁氧体等五大类。

19.有机磁性材料可分为结构型和复合型两大类。

20.黏接磁材的制备通常采用压延、注塑、挤压、压缩成形这四种工艺，其中前三种工艺采用热塑性混炼物，压缩成形则主要采用热固性黏接剂。

21.太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。

22.硅基材料太阳能电池按结晶状态可分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三类。

23.按化学电源的工作性质及储存方式，可将化学电池分为：原电池、蓄电池、储备电池和

燃料电池。

24.热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料。

25.一般情况下智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。

26.光功能材料包括光学、光电子学、光子学材料。

(三)判断题

(1)光学材料主要是指光介质材料,还有光功能材料,光纤材料是光介质材料，而激光材料是光功能材料。（正确）

(2)按致晶单元与高分子的连接方式，可分为主链型液晶和侧链型液晶。主链型液晶大多数为高强度、高模量的材料，侧链型液晶则大多数为功能性材料。（正确）

（3）光化学反应的可表示为光化学反应中起反应的分子数与吸收的光量子数之比,在光化学反应中,量子收率φ值的变化范围极大，大可至上百万，小可到很小的分数。φ≤1时是直接反应；φ＞1时是连锁反应。（正确）

(4)根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。（正确）

（5）激光材料是光介质材料，光纤材料而是光功能材料。（错误）两者互换

（6）在一个原子体系中，在光和原子体系的相互作用中，自发辐射、受激辐射和受激吸收总是同时存在的。是否能得到光的放大就取决于高、低能级的原子数量之比。（正确）（7）与超导合金材料相比，元素超导体具有塑性好、易于大量生产、成本低等优点。（错误）

（8）与实用高温超导材料相比，低温超导材料的最大优势在于它可能应用于液氮温区。（错误）

（9）铁氧体主要应用于高频技术，例如无线电、电视、自动控制等很多方面。（正确）（10）硬磁铁氧体是铁氧体中发展最早的材料。（错误）