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DS-025-各種功能材料定義
- 1. 附件1：各种功能材料的定义
附件1
• ⒈导电材料
• 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。
导电材料两大类。
• 电子导电材料的导电起源于电子的运动。
电子导电材料的导电起源于电子的运动 。 电子导
电材料包括导体、半导体和超导体。
电材料包括导体、半导体和超导体。
• 传统高分子材料是典型的绝缘体，
传统高分子材料是典型的绝缘体 ， 但现在已研究
出一类高分子电子导电材料，如导电橡胶。
出一类高分子电子导电材料，如导电橡胶。
• 离子导电材料的导电机理则主要起源于离子的运
动。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 2. 介电材料
• 介电材料又叫电介质 ， 是以电极化为特征
介电材料又叫电介质，
的材料。
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。
的现象。
• 铁电材料是一种特殊的介电材料 ， 即具有
铁电材料是一种特殊的介电材料，
电畴和电滞回线，通常称为铁电体。
电畴和电滞回线，通常称为铁电体。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 4. 热电材料
• 所谓热电材料就是把热转变为电的材料 ，
所谓热电材料就是把热转变为电的材料，
如温差电动势材料（ 如热电偶）
如温差电动势材料 （ 如热电偶 ） 、 热电导
材料（ 如热敏电阻） 和热释电材料（
材料 （ 如热敏电阻 ） 和热释电材料 （ 如红
外与热成像探测器）
外与热成像探测器）。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 5. 光电材料 第3次课
• 光电材料是能把光能转变为电能的一类能
量转换功能材料， 如光电子发射材料（
量转换功能材料 ， 如光电子发射材料 （ 电
视摄像管、光电倍增管）、光电导材料
（ 如光敏电阻 、 光敏二极管和光敏三极管 ）
如光敏电阻、 光敏二极管和光敏三极管）
和光电动势材料（太阳能电池）
和光电动势材料（太阳能电池）。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 7. 透光和导光材料
• 透光材料包括透可见光（波长0.39～0.76μm）、
透光材料包括透可见光（波长0 39～ 76μm）
红 外 光 （ 波 长 1 ～ 1000μm ） 和 紫 外 光 （ 波 长
1000μm
0.01～0.4μm）的材料。
01～ μm）的材料。
• 光通信中用于传播信息的光学纤维所用的材料，
称为光纤材料，又称为光波导纤维材料。按传输
模式不同，可分为单模光纤和多模光纤。按光纤
材料的组分可分为石英光纤、多组分氧化物玻璃
光纤、非氧化物玻璃光纤、晶体光纤和高聚物光
纤。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 8. 发光材料
• 发光材料品种很多，按激发方式发光材料可以分为：
发光材料品种很多，
• ①光致发光材料：发光材料在光（通常是紫外光、
光致发光材料：发光材料在光（通常是紫外光、
红外光和可见光）照射下激发发光。
红外光和可见光）照射下激发发光。
• ②电致发光材料：发光材料在电场或电流作用下的
激发发光。
激发发光。
• ③阴极射线致发光材料：发光材料在加速电子的轰
击下的激发发光。
击下的激发发光。
• ④热致发光材料：发光材料在热的作用下的激发发
光。
• ⑤等离子发光材料：发光材料在等离子体的作用下
的激发发光。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 14. 梯度功能材料
• 梯度功能材料是两种或多种材料复合组分
和结构呈连续梯度变化的一种新型复合材
料。
• 梯度功能材料的主要特征有以下三点：
• ①材料的组分和结构呈连续梯度变化。
材料的组分和结构呈连续梯度变化。
• ②材料内部没有明显的界面。
材料内部没有明显的界面。
• ③材料的性质也相应呈连续梯度变化。
材料的性质也相应呈连续梯度变化。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 15. 机敏材料和智能材料
• 机 敏 材 料 的 英 文 原 名 为 Smart material （ 简 称
SM），它的另一种译名为灵巧材料。通俗一点说
SM） 它的另一种译名为灵巧材料。
就是聪明材料。
就是聪明材料。
• 智能材料（Intelligent material，简称IM）是指对
material，简称IM）
智能材料（
环境可感知 、 响应和处理后 ， 能适应环境的材料 。
环境可感知、 响应和处理后， 能适应环境的材料。
• 上述两种材料的概念还不是分得很清 ， 共同点是
上述两种材料的概念还不是分得很清，
都属于材料技术与信息技术融为一体的新概念功
能材料。
能材料。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 16. 纳米材料
• 我们所使用的常规材料在三维方向上都有足够大
的尺寸， 具有宏观性。
的尺寸 ， 具有宏观性 。 纳米材料则是一些低维材
料 ， 即在一维 、 二维甚至三维方向上尺寸极小 ，
即在一维、 二维甚至三维方向上尺寸极小，
为纳米级（ 无宏观性）
为纳米级 （ 无宏观性 ） ， 故纳米材料的尺寸至少
在一个方向上是几个纳米长（ 典型为1 10nm ）
在一个方向上是几个纳米长 （ 典型为 1～ 10nm） 。
如果在三维方向上都是几个纳米长者，称为3D纳
如果在三维方向上都是几个纳米长者，称为3
米微晶；如果二维方向上是纳米级的，称为2D纳
米微晶；如果二维方向上是纳米级的，称为2
米材料，
米材料 ， 如丝状材料或纳米碳管；层状材料或薄
膜（其厚度为纳米级）等为1D纳米材料。尺度更
其厚度为纳米级）等为1 纳米材料。
小的材料：原子团或原子团群，
小的材料：原子团或原子团群 ， 称其为零维纳米
材料。
材料。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
- 17. 仿生材料
• 生物材料的功能往往不是单一的，因而深入研究
生物材料的功能往往不是单一的，
生物材料的生成过程可以使人工合成材料具有更
奇妙的特性 。 例如仿生合成材料可能具有甲壳虫
奇妙的特性。
外壳优良的物理性能，
外壳优良的物理性能 ， 或许可以感测并适应周围
环境。 如果飞机机翼材料具有了这种性质，
环境 。 如果飞机机翼材料具有了这种性质 ， 在遭
到损坏时， 它可以察觉出来并能自身修复。
到损坏时 ， 它可以察觉出来并能自身修复 。 通过
改变动物细胞的基因使其生长出新的质硬组织来
代替受损的骨骼和牙齿；仿犀牛角材料制成的汽
车在相撞后会自动恢复原貌；仿生微型马达将可
以像人体那样把化学能变为机械能；药物输送系
统通过感测人体内的变化精况而在准确的部位释
放出所需的适当药量。
放出所需的适当药量。
光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室 谢光忠 制作
