本書內(nèi)容共分為10章：第1章介紹了超導(dǎo)材料的基本原理和主要應(yīng)用，以及典型超導(dǎo)材料的合成與制備；第2章介紹了磁性材料的相關(guān)理論和典型磁性功能材料的合成與制備；第3章介紹了電磁波功能材料，包括電磁波功能材料的工作原理、吸波材料和電磁屏蔽材料的合成與制備；第4章介紹了高分子功能材料的應(yīng)用與合成制備；第5章介紹了電介質(zhì)陶瓷的性能、合成與制備；第6章介紹了半導(dǎo)體材料及其合成與制備；第7章介紹了電致變色材料的應(yīng)用和合成與制備；第8章介紹了儲氫材料的合成與制備；第9章介紹了形狀記憶材料的分類、合成與制備；第10章介紹了其他功能材料的合成與制備。
本書可作為普通高等院校材料專業(yè)及相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的教學(xué)用書，也可作為從事功能材料生產(chǎn)和研發(fā)的工程技術(shù)人員和科研人員的參考書。
本書主要圍繞功能材料的合成與制備技術(shù)展開，系統(tǒng)介紹各種功能材料的制備方法、原理和應(yīng)用，旨在全面介紹功能材料的合成與制備技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者、工程師和技術(shù)人員提供一本實用的參考書籍。本書內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)清晰，既注重理論知識的闡述，又強(qiáng)調(diào)實踐應(yīng)用的指導(dǎo)。同時，編者在編寫過程中還融入了最新的科研成果和技術(shù)進(jìn)展，使讀者能夠全面了解和掌握功能材料合成與制備的前沿技術(shù)
材料是社會發(fā)展和人類文明的基石，也是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。功能材料是具有特定聲、光、電、熱、磁等性質(zhì)的材料的總稱。隨著科技的飛速發(fā)展，功能材料在社會生活各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。功能材料以其獨特的物理、化學(xué)、電磁等性質(zhì)，在現(xiàn)代工業(yè)、信息技術(shù)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。
早期的功能材料合成與制備技術(shù)可以追溯到人類對自然材料的認(rèn)識和利用。從古代的冶煉技術(shù)到中世紀(jì)的煉金術(shù)，人們不斷探索和嘗試通過不同的方法合成和制備具有特定功能的材料。然而，由于當(dāng)時科技水平的限制，這些技術(shù)大多停留在試驗階段，并未形成系統(tǒng)的理論體系。隨著工業(yè)革命的到來，科學(xué)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，功能材料合成與制備技術(shù)也迎來了重要突破�？茖W(xué)家們開始運用化學(xué)、物理等學(xué)科的原理和方法，對功能材料的合成與制備進(jìn)行了深入的研究。在這一時期，許多新的合成方法和制備技術(shù)被發(fā)明和應(yīng)用，如溶液法、氣相法、固相法等。這些技術(shù)的發(fā)展不僅為功能材料的制備提供了更多的可能性，也為后續(xù)的研究和應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對功能材料性能要求的提高，功能材料合成與制備技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。在這一時期，納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)等新興領(lǐng)域的出現(xiàn)為功能材料的合成與制備帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。這些技術(shù)的發(fā)展不僅推動了功能材料合成與制備技術(shù)的進(jìn)步，也為相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開辟了新的道路。
本書主要圍繞功能材料的合成與制備技術(shù)展開，系統(tǒng)介紹各種功能材料的制備方法、原理和應(yīng)用，旨在全面介紹功能材料的合成與制備技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者、工程師和技術(shù)人員提供一本實用的參考書籍。本書內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)清晰，既注重理論知識的闡述，又強(qiáng)調(diào)實踐應(yīng)用的指導(dǎo)。同時，編者在編寫過程中還融入了最新的科研成果和技術(shù)進(jìn)展，使讀者能夠全面了解和掌握功能材料合成與制備的前沿技術(shù)。本書可作為普通高等院校本科材料類、電子信息類等與功能材料制造密切相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為獨立學(xué)院、高等職業(yè)院校和成人高等學(xué)校等同類專業(yè)教材，還可供功能材料相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的工程師和技術(shù)人員參考。
全書共分為10章，分別介紹了超導(dǎo)材料、磁性材料、電磁波功能材料、高分子功能材料、電介質(zhì)陶瓷、半導(dǎo)體材料、電致變色材料、儲氫材料、形狀記憶材料、其他功能材料的合成與制備。第1章由雷黎教授編寫；第2、3章由游才印教授和劉和光副教授編寫；第4章由劉東杰副教授編寫；第5章由萬玉慧博士編寫；第6章由賈紀(jì)強(qiáng)副教授編寫；第7章由任洋副教授編寫；第8章由呂潔麗副教授編寫；第9章由朱孝培副教授編寫；第10章由楊變博士編寫。
由于編者學(xué)識和水平有限，書中難免存在錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。
編者
高等院校老師
前言
第1章超導(dǎo)材料1
11超導(dǎo)材料概述1
12超導(dǎo)材料的應(yīng)用2
121超導(dǎo)強(qiáng)電應(yīng)用2
122超導(dǎo)弱電應(yīng)用2
13低溫超導(dǎo)材料的合成與制備3
131NbTi超導(dǎo)線材3
132Nb3Sn超導(dǎo)線材3
133Nb3Al超導(dǎo)線材5
14高溫超導(dǎo)材料的合成與制備6
141高溫超導(dǎo)線帶材6
142高溫超導(dǎo)薄膜與微細(xì)加工14
15其他實用超導(dǎo)材料的合成與制備17
151MgB2超導(dǎo)材料17
152鐵基超導(dǎo)材料19
思考題21
參考文獻(xiàn)21
第2章磁性材料24
21磁性材料概述24
211原子的磁矩24
212磁場和磁學(xué)參量25
213材料磁性的分類25
214磁性材料的物理效應(yīng)27
22磁致伸縮材料31
221超磁致伸縮機(jī)制31
222磁致伸縮材料的合成與制備32
223磁致伸縮材料的應(yīng)用34
23磁記錄材料36
231磁記錄材料概述36
232磁記錄的原理36
233磁記錄材料的合成與制備38
24磁制冷材料39
241磁制冷技術(shù)39
242磁制冷材料的合成與制備41
思考題44
參考文獻(xiàn)44
第3章電磁波功能材料48
31電磁波功能材料概述48
32吸波材料49
321吸波材料及其吸波機(jī)理49
322鐵氧體吸波材料49
323纖維吸波材料52
324陶瓷吸波材料54
325超細(xì)磁性金屬及合金粉末吸波
材料56
326導(dǎo)電高分子吸波材料57
327二維吸波材料58
33電磁屏蔽材料61
331電磁屏蔽材料及其屏蔽機(jī)理61
332金屬及其合金62
333鐵電材料64
334碳材料64
思考題67
參考文獻(xiàn)67
第4章高分子功能材料70
41高分子功能材料概述70
411高分子功能材料的結(jié)構(gòu)與性能的
關(guān)系70
412高分子功能材料的制備71
413高分子功能材料的種類73
42光功能高分子材料74
421光敏涂料74
422光致變色高分子材料76
423光導(dǎo)電高分子材料78
43電功能高分子材料80
431導(dǎo)電高分子材料的分類80
432導(dǎo)電高分子材料的制備方法80
433導(dǎo)電高分子材料的應(yīng)用82
44液晶功能高分子材料83
441液晶高分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)83
442液晶高分子的合成方法84
443液晶功能高分子材料的應(yīng)用86
45高分子功能膜材料86
451高分子功能膜的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)86
452高分子功能膜的制備方法87
453高分子功能膜的應(yīng)用89
思考題90
參考文獻(xiàn)90
第5章電介質(zhì)陶瓷92
51電介質(zhì)陶瓷概述92
52電絕緣陶瓷92
521電絕緣陶瓷的性能92
522典型電絕緣陶瓷材料93
53電容介質(zhì)陶瓷94
531多層陶瓷電容器94
532電容介質(zhì)陶瓷的性能要求95
533鈦酸鋇電容介質(zhì)陶瓷95
54壓電陶瓷98
541壓電陶瓷概述98
542壓電陶瓷的性能參數(shù)98
543典型壓電陶瓷材料100
55熱釋電陶瓷103
551熱釋電陶瓷的性能參數(shù)103
552典型熱釋電陶瓷材料104
56鐵電陶瓷105
561鐵電陶瓷的性能參數(shù)106
562典型鐵電陶瓷材料106
思考題107
參考文獻(xiàn)107
第6章半導(dǎo)體材料110
61半導(dǎo)體材料概述110
611半導(dǎo)體材料的分類及應(yīng)用110
612半導(dǎo)體材料的制備方法112
62元素半導(dǎo)體的制備114
621單晶硅114
622多晶硅117
623鍺117
63化合物半導(dǎo)體118
631氮化鎵和砷化鎵118
632碳化硅122
64二維半導(dǎo)體125
641二硫化鉬125
642石墨烯126
65半導(dǎo)體的摻雜和半導(dǎo)體PN結(jié)130
651半導(dǎo)體的摻雜130
652半導(dǎo)體PN結(jié)131
思考題132
參考文獻(xiàn)133
第7章電致變色材料135
71電致變色材料概述135
72電致變色材料的應(yīng)用135
73有機(jī)電致變色材料的合成與制備136
731導(dǎo)電聚合物電致變色材料136
732紫羅精電致變色材料140
74無機(jī)電致變色材料的合成與制備143
741WO3陰極電致變色薄膜的制備
方法143
742NiO陽極電致變色薄膜的制備
方法146
75電致變色材料產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及前景
展望150
思考題151
參考文獻(xiàn)151
第8章儲氫材料157
81儲氫材料概述157
811儲氫技術(shù)157
812儲氫材料的定義158
813儲氫材料應(yīng)具備的條件159
82合金儲氫材料159
821金屬材料的儲氫原理159
822鎂系儲氫合金161
823稀土系儲氫合金163
824鈦系儲氫合金164
825其他系儲氫合金164
83碳基儲氫材料164
831活性炭165
832碳納米管166
833碳納米纖維168
834石墨納米纖維169
84有機(jī)多孔儲氫材料170
841金屬有機(jī)骨架材料170
842共價有機(jī)框架材料171
843無定形多孔有機(jī)聚合物材料173
85其他儲氫材料174
851絡(luò)合物儲氫材料174
852無機(jī)物儲氫材料174
853玻璃微球儲氫材料174
思考題174
參考文獻(xiàn)175
第9章形狀記憶材料176
91形狀記憶材料概述176
911基本原理177
912發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用前景179
92形狀記憶材料的分類182
921形狀記憶合金182
922形狀記憶聚合物183
923形狀記憶陶瓷185
93形狀記憶材料的制備方法185
931熔鑄法185
932粉末冶金法189
933增材制造與4D打印189
934定向凝固技術(shù)191
935聚
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