【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、化學(xue)、生化等(deng)作用后具有(you)特定功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)的材(cai)(cai)料(liao)(liao)。在(zai)國外，常將這類材(cai)(cai)料(liao)(liao)稱為(wei)功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)（Functional Materials）、特種材(cai)(cai)料(liao)(liao)（Speciality Materials）或(huo)精細材(cai)(cai)料(liao)(liao)（Fine Materials）。功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)涉(she)及面廣，具體包括光、電功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)，磁(ci)功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)，分離功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)，形狀記憶功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)等(deng)等(deng)。這類材(cai)(cai)料(liao)(liao)相對于通常的結構材(cai)(cai)料(liao)(liao)而言(yan)，一般除了具有(you)機(ji)械特性(xing)外，還具有(you)其他的功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)特性(xing)（《現代功(gong)(gong)(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)及其應用》）。

功(gong)能(neng)材(cai)料根據材(cai)料的特性特征和用(yong)途(tu)，可以將功(gong)能(neng)材(cai)料定義為：具(ju)有(you)優良的電學(xue)(xue)、磁學(xue)(xue)、光(guang)學(xue)(xue)、熱學(xue)(xue)、聲學(xue)(xue)、力學(xue)(xue)、化學(xue)(xue)、生物學(xue)(xue)功(gong)能(neng)及其(qi)相互轉化的功(gong)能(neng)，被用(yong)于非結(jie)構目的的高技術材(cai)料（《新型功(gong)能(neng)材(cai)料》）

功能材料怎么分類

功能材料種類(lei)繁多，涉及(ji)面廣，迄(qi)今還沒有一個公認的(de)分類(lei)方法。目前主要(yao)是根(gen)據材(cai)料的(de)物質性(xing)，或功能性(xing)、應用型進(jin)行分類(lei)。

（1）根據材(cai)料的物質(zhi)性進(jin)行(xing)分類(lei)

①金屬功能材料

②無機(ji)非金屬功(gong)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)照材料的物理化(hua)學功(gong)能(neng)進(jin)行分(fen)類，例如，按(an)材料的主要使用性能(neng)大(da)致(zhi)可分(fen)為9大(da)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）根據材料的應用性進行分類

按照功能材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)應用的技(ji)術(shu)領(ling)域進(jin)行分類，主要可分為(wei)信(xin)息材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、電(dian)子材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、電(dian)工材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、電(dian)訊材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、計算機材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、傳感材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、儀器儀表(biao)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、能源材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、航空航天(tian)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、生物醫用材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。

典型功能材料

超導材料

以NbTi、Nb3Sn為(wei)代(dai)表(biao)的(de)(de)實(shi)用超(chao)導材料已(yi)(yi)實(shi)現了(le)商品化(hua)，在(zai)核(he)磁(ci)共振人體(ti)成像（NMRI）、超(chao)導磁(ci)體(ti)及(ji)大型(xing)加速器(qi)磁(ci)體(ti)等多(duo)個領域獲得了(le)應用；SQUID作為(wei)超(chao)導體(ti)弱(ruo)電(dian)應用的(de)(de)典范已(yi)(yi)在(zai)微弱(ruo)電(dian)磁(ci)信號測(ce)量方面起到了(le)重要(yao)作用，其靈敏度是其它任(ren)何非超(chao)導的(de)(de)裝置無(wu)法達到的(de)(de)。但(dan)是，由于(yu)常(chang)規低(di)溫超(chao)導體(ti)的(de)(de)臨界溫度太低(di)，必須在(zai)昂貴復雜的(de)(de)液氦(4.2K)系統中使用，因而嚴(yan)重地限制了(le)低(di)溫超(chao)導應用的(de)(de)發展。

醫用材料

作為高(gao)技術重(zhong)要組成部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)醫(yi)用材(cai)(cai)料(liao)已(yi)進入一(yi)個快速發展(zhan)的(de)(de)(de)新階(jie)段，其市(shi)場銷售額正以(yi)每年(nian)16%的(de)(de)(de)速度遞增，預(yu)計20年(nian)內，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)醫(yi)用材(cai)(cai)料(liao)所(suo)占的(de)(de)(de)份額將趕上藥物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)市(shi)場，成為一(yi)個支柱產(chan)業。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)陶瓷已(yi)成為醫(yi)用生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)陶瓷的(de)(de)(de)主要方向；生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)高(gao)分(fen)子材(cai)(cai)料(liao)是(shi)醫(yi)用高(gao)分(fen)子材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)重(zhong)要方向；醫(yi)用復(fu)合(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)研究(jiu)重(zhong)點是(shi)強韌化(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)復(fu)合(he)材(cai)(cai)料(liao)和功(gong)能性(xing)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)復(fu)合(he)材(cai)(cai)料(liao)，帶有治療功(gong)能的(de)(de)(de)HA生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)復(fu)合(he)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)研究(jiu)也十分(fen)活(huo)躍。

能源材料

太陽能電池材料是新能源(yuan)材料(liao)(liao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)開發(fa)的(de)熱(re)點(dian)，IBM公(gong)司(si)研(yan)(yan)(yan)制的(de)多層復合太陽能電(dian)池，轉(zhuan)換率高達(da)40%。美國能源(yuan)部在全(quan)部氫(qing)(qing)能研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)經費中，大約(yue)有50%用于(yu)儲氫(qing)(qing)技術。固體氧(yang)化物(wu)燃料(liao)(liao)電(dian)池的(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)十分(fen)活躍，關鍵(jian)是電(dian)池材料(liao)(liao)，如固體電(dian)解質薄(bo)膜和(he)電(dian)池陰極材料(liao)(liao)，還有質子(zi)(zi)交換膜型(xing)燃料(liao)(liao)電(dian)池用的(de)有機質子(zi)(zi)交換膜等，都是研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的(de)熱(re)點(dian)。

生態環境

生(sheng)態環(huan)境材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)是20世紀(ji)90年代在(zai)(zai)國際高技術(shu)(shu)新材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)研究中(zhong)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)一個(ge)新領域，其研究開(kai)發在(zai)(zai)日、美(mei)、德等(deng)發達(da)國家十分活(huo)躍，主要研究方向是：①直(zhi)接面臨的(de)(de)(de)(de)與環(huan)境問(wen)題(ti)相關的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)技術(shu)(shu)，例如，生(sheng)物可(ke)降解材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)技術(shu)(shu)，CO 2氣體的(de)(de)(de)(de)固(gu)化技術(shu)(shu)，SOx、NOx催化轉化技術(shu)(shu)、廢物的(de)(de)(de)(de)再(zai)資源(yuan)化技術(shu)(shu)，環(huan)境污染(ran)修復(fu)技術(shu)(shu)，材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)制備加工中(zhong)的(de)(de)(de)(de)潔凈技術(shu)(shu)以及節省資源(yuan)、節省能源(yuan)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)；②開(kai)發能使經(jing)濟可(ke)持續發展的(de)(de)(de)(de)環(huan)境協(xie)調性材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，如仿生(sheng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、環(huan)境保護材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、氟里昂(ang)、石(shi)棉等(deng)有害物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)替代材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、綠色新材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)等(deng)；③材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)環(huan)境協(xie)調性評價。