第1篇 功能材料概述

第1章 功能材料的概念及特点

功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学等功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的材料。

功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术和海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。

功能材料主要有以下特征：

（1）功能材料的功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动，这是最本质的特征。

（2）功能材料的聚集态和形态非常多样化，除了晶态外，还有气态、液态、液晶态、非晶态、准晶态、混合态和等离子态等。除了三维体相材料外，还有二维、一维和零维材料。除了平衡态，还有非平衡态。

（3）结构材料常以材料形式为最终产品，而功能材料有相当一部分是以元件形式为最终产品，即材料元件一体化。

（4）功能材料是利用现代科学技术、多学科交叉的知识密集型产物。

（5）功能材料的制备技术不同于结构材料用的传统技术，而是采用许多先进的新工艺和新技术，如急冷、超净、超微、超纯、薄膜化集成化、微型化、密积化、智能化以及精细控制和检测技术。

（6）功能材料中，如仪器仪表材料、航空航天材料、武器装备材料等还具有高性能、多功能、多品种、产量少、附加值高、市场规模小和产品更新快等特点。

目前，现代技术对物理功能材料的需求最多，因此，物理功能材料发展最快，品种多、功能新、商品化和实用率高，在已使用的功能材料中占了绝大部分。