【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

功能材料是指通過光、電、磁(ci)、熱、化(hua)學、生(sheng)化(hua)等(deng)作用(yong)后具(ju)有(you)特(te)定功(gong)(gong)能(neng)的材料(liao)(liao)。在(zai)國外，常將這(zhe)類材料(liao)(liao)稱為功(gong)(gong)能(neng)材料(liao)(liao)（Functional Materials）、特(te)種材料(liao)(liao)（Speciality Materials）或(huo)精細(xi)材料(liao)(liao)（Fine Materials）。功(gong)(gong)能(neng)材料(liao)(liao)涉及(ji)面廣，具(ju)體(ti)包括光、電功(gong)(gong)能(neng)，磁(ci)功(gong)(gong)能(neng)，分離(li)功(gong)(gong)能(neng)，形狀記憶功(gong)(gong)能(neng)等(deng)等(deng)。這(zhe)類材料(liao)(liao)相對(dui)于通常的結構材料(liao)(liao)而(er)言，一(yi)般除了具(ju)有(you)機械特(te)性(xing)外，還具(ju)有(you)其他的功(gong)(gong)能(neng)特(te)性(xing)（《現(xian)代(dai)功(gong)(gong)能(neng)材料(liao)(liao)及(ji)其應用(yong)》）。

功能材料根據材料的特性(xing)特征和用(yong)途，可以將(jiang)功能材料定義(yi)為：具有優(you)良(liang)的電(dian)學(xue)、磁學(xue)、光(guang)學(xue)、熱學(xue)、聲(sheng)學(xue)、力學(xue)、化(hua)學(xue)、生物學(xue)功能及其相互轉化(hua)的功能，被用(yong)于非結構目(mu)的的高技術材料（《新型功能材料》）

功能材料怎么分類

功能材料種類繁多，涉(she)及面(mian)廣，迄今還沒有一個公(gong)認(ren)的(de)分(fen)類方法。目前主要是根據材料的(de)物質性，或功能性、應用型進行(xing)分(fen)類。

（1）根據材(cai)料的物質性進行分類(lei)

①金屬功能材料

②無機非金屬功能材料

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(an)(an)照(zhao)材料的物理化(hua)學功能進行分類，例如，按(an)(an)材料的主要(yao)使用性(xing)能大致可分為(wei)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

⑨核功能材料

（3）根據材料的應(ying)用(yong)性進行分類

按照功能(neng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)應用(yong)的技術領域(yu)進(jin)行分類(lei)，主要可(ke)分為信息材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、電子材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、電工(gong)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、電訊材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、計(ji)算(suan)機材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、傳感材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、儀器儀表材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、能(neng)源(yuan)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、航(hang)空航(hang)天材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、生物醫用(yong)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。

典型功能材料

超導材料

以NbTi、Nb3Sn為代(dai)表的(de)(de)實(shi)用超導(dao)(dao)材料已(yi)實(shi)現了(le)商品化，在(zai)核磁共(gong)振人體(ti)成像（NMRI）、超導(dao)(dao)磁體(ti)及大型(xing)加速器磁體(ti)等多個領域(yu)獲得了(le)應用；SQUID作(zuo)為超導(dao)(dao)體(ti)弱電應用的(de)(de)典范(fan)已(yi)在(zai)微(wei)弱電磁信號測量方(fang)面起到(dao)了(le)重要(yao)作(zuo)用，其靈敏度是(shi)其它任何非超導(dao)(dao)的(de)(de)裝置無法達到(dao)的(de)(de)。但是(shi)，由于常規低溫(wen)超導(dao)(dao)體(ti)的(de)(de)臨界溫(wen)度太低，必(bi)須(xu)在(zai)昂貴復雜(za)的(de)(de)液氦(4.2K)系統中使用，因而嚴重地限制了(le)低溫(wen)超導(dao)(dao)應用的(de)(de)發展。

醫用材料

作(zuo)為(wei)高(gao)技術重要(yao)(yao)組(zu)成部分的(de)生(sheng)物(wu)(wu)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)材(cai)(cai)料(liao)已進入一個(ge)快速發展的(de)新(xin)階段(duan)，其市場(chang)銷售額正以每年16%的(de)速度遞(di)增，預計20年內，生(sheng)物(wu)(wu)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)材(cai)(cai)料(liao)所占的(de)份額將趕(gan)上(shang)藥物(wu)(wu)市場(chang)，成為(wei)一個(ge)支(zhi)柱產業。生(sheng)物(wu)(wu)活性陶(tao)瓷已成為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)物(wu)(wu)陶(tao)瓷的(de)主要(yao)(yao)方向；生(sheng)物(wu)(wu)降解高(gao)分子材(cai)(cai)料(liao)是醫(yi)用(yong)(yong)(yong)高(gao)分子材(cai)(cai)料(liao)的(de)重要(yao)(yao)方向；醫(yi)用(yong)(yong)(yong)復(fu)合(he)(he)生(sheng)物(wu)(wu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)研究重點是強韌(ren)化生(sheng)物(wu)(wu)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)和功(gong)能(neng)性生(sheng)物(wu)(wu)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)，帶有治(zhi)療功(gong)能(neng)的(de)HA生(sheng)物(wu)(wu)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)的(de)研究也十分活躍。

能源材料

太陽能電池材料是(shi)新(xin)能源材(cai)料(liao)研(yan)究開(kai)發的熱(re)點(dian)(dian)，IBM公司研(yan)制的多層復合太陽(yang)能電(dian)池(chi)，轉(zhuan)換率高達40%。美國能源部在全部氫(qing)能研(yan)究經費中，大約有50%用(yong)于(yu)儲氫(qing)技術。固體氧(yang)化(hua)物燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的研(yan)究十分活躍(yue)，關(guan)鍵是(shi)電(dian)池(chi)材(cai)料(liao)，如固體電(dian)解質(zhi)薄膜和電(dian)池(chi)陰極材(cai)料(liao)，還有質(zhi)子交(jiao)換膜型燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)用(yong)的有機質(zhi)子交(jiao)換膜等，都是(shi)研(yan)究的熱(re)點(dian)(dian)。

生態環境

生(sheng)態環境(jing)材(cai)(cai)(cai)料(liao)是20世(shi)紀90年代(dai)(dai)在國際(ji)高技(ji)(ji)(ji)術(shu)新材(cai)(cai)(cai)料(liao)研究中形(xing)成的(de)一(yi)個新領域，其研究開(kai)發在日、美、德等發達國家十分(fen)活躍，主要研究方向是：①直接面臨的(de)與環境(jing)問(wen)題相關的(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，例如，生(sheng)物可(ke)降解(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，CO 2氣體的(de)固化技(ji)(ji)(ji)術(shu)，SOx、NOx催化轉(zhuan)化技(ji)(ji)(ji)術(shu)、廢物的(de)再資源(yuan)化技(ji)(ji)(ji)術(shu)，環境(jing)污染修復技(ji)(ji)(ji)術(shu)，材(cai)(cai)(cai)料(liao)制備加工中的(de)潔凈技(ji)(ji)(ji)術(shu)以及節省資源(yuan)、節省能源(yuan)的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)；②開(kai)發能使經濟可(ke)持續發展的(de)環境(jing)協調(diao)性(xing)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，如仿(fang)生(sheng)材(cai)(cai)(cai)料(liao)、環境(jing)保(bao)護材(cai)(cai)(cai)料(liao)、氟里昂、石棉等有害(hai)物質(zhi)的(de)替(ti)代(dai)(dai)材(cai)(cai)(cai)料(liao)、綠色新材(cai)(cai)(cai)料(liao)等；③材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)環境(jing)協調(diao)性(xing)評價(jia)。