【功能材料是什么】功能材料是什么 功能材料怎么分類

功能材料是什么

功能材料是指(zhi)通(tong)過光(guang)、電、磁、熱(re)、化學、生化等作用(yong)后具有特(te)(te)定功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)的材(cai)(cai)料(liao)(liao)。在國外，常將這類(lei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)稱為功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)（Functional Materials）、特(te)(te)種材(cai)(cai)料(liao)(liao)（Speciality Materials）或精細材(cai)(cai)料(liao)(liao)（Fine Materials）。功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)涉及面(mian)廣，具體包括光(guang)、電功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)，磁功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)，分離(li)功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)，形狀記(ji)憶功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)等等。這類(lei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)相對于通(tong)常的結(jie)構材(cai)(cai)料(liao)(liao)而言(yan)，一般(ban)除了具有機(ji)械特(te)(te)性外，還具有其(qi)他的功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)特(te)(te)性（《現代功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)及其(qi)應用(yong)》）。

功(gong)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)根(gen)據材(cai)料(liao)(liao)的(de)特性特征和(he)用途，可以將功(gong)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)定義為：具(ju)有(you)優良(liang)的(de)電學(xue)(xue)(xue)(xue)、磁學(xue)(xue)(xue)(xue)、光學(xue)(xue)(xue)(xue)、熱(re)學(xue)(xue)(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)(xue)(xue)、力學(xue)(xue)(xue)(xue)、化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)、生物學(xue)(xue)(xue)(xue)功(gong)能(neng)(neng)及其相互轉化(hua)(hua)的(de)功(gong)能(neng)(neng)，被用于非結構目(mu)的(de)的(de)高(gao)技術材(cai)料(liao)(liao)（《新型功(gong)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)》）

功能材料怎么分類

功能材料種(zhong)類繁多，涉及面廣，迄今還(huan)沒有(you)一個公(gong)認(ren)的分(fen)類方(fang)法。目前(qian)主(zhu)要是(shi)根(gen)據材料的物(wu)質性，或功能(neng)性、應(ying)用(yong)型進行分(fen)類。

（1）根(gen)據材(cai)料(liao)的物質性進行分類

①金屬功能材料

②無機(ji)非金屬功能材(cai)料

③有機功能材料

④復合功能材料

（2）根據材料的功能性進行分類

按照材料(liao)的物理(li)化學功能進(jin)行分類，例(li)如，按材料(liao)的主要(yao)使用性能大致可分為9大類型：

①電學功能材料

②磁學功能材料

③光學功能材料

④聲學功能材料

⑤力學功能材料

⑥熱學功能材料

⑦化學功能材料

⑧生物醫學功能材料(liao)

⑨核功能材料

（3）根據材料的應用性(xing)進(jin)行分(fen)類(lei)

按照功能材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)應用的技術(shu)領域(yu)進行(xing)分類，主要(yao)可(ke)分為信息材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、電(dian)(dian)子材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、電(dian)(dian)工(gong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、電(dian)(dian)訊材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、計算(suan)機(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、傳感材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、儀(yi)器儀(yi)表材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、能源材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、航(hang)空(kong)航(hang)天材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、生物醫(yi)用材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)。

典型功能材料

超導材料

以NbTi、Nb3Sn為代表(biao)的(de)實(shi)用超(chao)導(dao)材料已實(shi)現(xian)了(le)商品化，在核磁(ci)共振人體(ti)成像(xiang)（NMRI）、超(chao)導(dao)磁(ci)體(ti)及(ji)大(da)型(xing)加速器磁(ci)體(ti)等多個領域獲得了(le)應用；SQUID作(zuo)為超(chao)導(dao)體(ti)弱電應用的(de)典范已在微(wei)弱電磁(ci)信號測量方面起到了(le)重要作(zuo)用，其靈敏度是其它任何非超(chao)導(dao)的(de)裝置(zhi)無法(fa)達到的(de)。但是，由于常規(gui)低溫超(chao)導(dao)體(ti)的(de)臨界(jie)溫度太低，必須(xu)在昂貴復雜的(de)液氦(4.2K)系統中使用，因而嚴重地(di)限(xian)制了(le)低溫超(chao)導(dao)應用的(de)發(fa)展。

醫用材料

作為高技術重要組成(cheng)部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)醫(yi)(yi)用(yong)材料(liao)(liao)(liao)(liao)已(yi)進(jin)入一個快速(su)發展的(de)(de)(de)新階(jie)段，其市場(chang)銷售額(e)正以每年16%的(de)(de)(de)速(su)度(du)遞增，預(yu)計20年內，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)醫(yi)(yi)用(yong)材料(liao)(liao)(liao)(liao)所(suo)占的(de)(de)(de)份(fen)額(e)將趕上藥(yao)物(wu)(wu)市場(chang)，成(cheng)為一個支柱產業。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)(huo)性陶瓷(ci)已(yi)成(cheng)為醫(yi)(yi)用(yong)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)陶瓷(ci)的(de)(de)(de)主(zhu)要方向；生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解高分(fen)(fen)子(zi)材料(liao)(liao)(liao)(liao)是醫(yi)(yi)用(yong)高分(fen)(fen)子(zi)材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)重要方向；醫(yi)(yi)用(yong)復(fu)合(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)研究重點是強(qiang)韌化生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)復(fu)合(he)材料(liao)(liao)(liao)(liao)和功能(neng)性生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)復(fu)合(he)材料(liao)(liao)(liao)(liao)，帶有治療功能(neng)的(de)(de)(de)HA生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)復(fu)合(he)材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)研究也十(shi)分(fen)(fen)活(huo)(huo)躍。

能源材料

太陽能電池材料是(shi)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)材(cai)(cai)料(liao)研究(jiu)開(kai)發的熱(re)(re)點(dian)，IBM公(gong)司研制的多層復合太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)，轉換率(lv)高達40%。美國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)部在全部氫能(neng)(neng)研究(jiu)經費中，大(da)約(yue)有50%用于儲氫技術。固(gu)體(ti)氧化物燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)的研究(jiu)十分活躍，關鍵(jian)是(shi)電(dian)(dian)池(chi)材(cai)(cai)料(liao)，如固(gu)體(ti)電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)薄(bo)膜和電(dian)(dian)池(chi)陰極(ji)材(cai)(cai)料(liao)，還有質(zhi)子交換膜型燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)用的有機質(zhi)子交換膜等，都(dou)是(shi)研究(jiu)的熱(re)(re)點(dian)。

生態環境

生態環(huan)境材(cai)(cai)料(liao)是(shi)20世紀90年代(dai)在(zai)(zai)國際高技(ji)(ji)(ji)術新材(cai)(cai)料(liao)研(yan)究(jiu)中形成的(de)一個新領域，其研(yan)究(jiu)開發(fa)(fa)在(zai)(zai)日、美、德等發(fa)(fa)達國家十分活躍(yue)，主(zhu)要研(yan)究(jiu)方向(xiang)是(shi)：①直接面臨的(de)與環(huan)境問題相關的(de)材(cai)(cai)料(liao)技(ji)(ji)(ji)術，例如(ru)，生物(wu)(wu)(wu)可降(jiang)解材(cai)(cai)料(liao)技(ji)(ji)(ji)術，CO 2氣體的(de)固化(hua)技(ji)(ji)(ji)術，SOx、NOx催化(hua)轉化(hua)技(ji)(ji)(ji)術、廢物(wu)(wu)(wu)的(de)再資(zi)源(yuan)化(hua)技(ji)(ji)(ji)術，環(huan)境污染修復技(ji)(ji)(ji)術，材(cai)(cai)料(liao)制備(bei)加工中的(de)潔凈技(ji)(ji)(ji)術以及節(jie)省資(zi)源(yuan)、節(jie)省能源(yuan)的(de)技(ji)(ji)(ji)術；②開發(fa)(fa)能使(shi)經濟(ji)可持(chi)續發(fa)(fa)展的(de)環(huan)境協調性材(cai)(cai)料(liao)，如(ru)仿生材(cai)(cai)料(liao)、環(huan)境保護材(cai)(cai)料(liao)、氟里(li)昂、石棉(mian)等有(you)害(hai)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)替代(dai)材(cai)(cai)料(liao)、綠色新材(cai)(cai)料(liao)等；③材(cai)(cai)料(liao)的(de)環(huan)境協調性評(ping)價。