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1、光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 附件1：各种功能材料的定义 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。 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。 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。 离子导电材料的导电机理则主要起源于离子的运 动。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 介电材料 介电材料又叫电介质，是以电极化为特征 的材料。电极化是在电场作用下分子
2、中正 负电荷中心发生相对位移而产生电偶极矩 的现象。 铁电材料是一种特殊的介电材料，即具有 电畴和电滞回线，通常称为铁电体。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 压电材料 具有压电效应的材料叫做压电材料，通过 压电材料可以将机械能和电能相互转换。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 热电材料 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）、热电导 材料（如热敏电阻）和热释电材料（如红 外与热成像探测器）。 光电信息学院光电信息学院 新型传感
3、器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 光电材料 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（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） 和光电动势材料（太阳能电池）。 第第3 3次课次课 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 磁性材料 磁性材料是指常温下表现为强磁性的亚铁 磁性和铁磁性材料。按其不同特点又可分 为软磁（如矽钢片）、硬磁（磁铁）、铁 氧体（高频磁芯）等材料。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器
4、教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 透光和导光材料 透光材料包括透可见光（波长0.390.76m）、 红外光（波长11000m）和紫外光（波长0.01 0.4m）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。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 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 ： 光致发光材料：发光材料在光（通常
5、是紫外光、 红外光和可见光）照射下激发发光。 电致发光材料：发光材料在电场或电流作用下的 激发发光。 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。 热致发光材料：发光材料在热的作用下的激发发 光。 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。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 激光材料 激光材料包括激光工质材料、激光调Q材料 、激光调频材料和激光偏转材料。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 非线性光学材料 所谓非线性光学材料是指
6、对于激光强电场 ，显示二次以上非线性物理响应的材料。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 光调制用材料 用光学方法控制激光束是利用光通过某些 光学介质，这些光学介质在外电场（电、 声、磁）的作用下，其光学性质（如折射 率）将发生显著的变化，从而使通过介质 的激光束的某些特性（如光波相位）随之 变化。这类能使激光束实现调制的光学介 质称之为（激）光调制用材料。按照控制 光束的不同作用机理，光调制用材料又可 分为电光材料、磁光材料和声光材料三种 。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢
7、光忠谢光忠 制作制作 红外材料 红外材料是指与红外线的辐射、吸收、透 射和探测等相关的一些材料。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 隐身材料 微波隐身材料、可见光隐身材料、红外隐 身材料、激光隐身材料、声隐身材料和多 功能隐身材料。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 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： 材料的组分和结构呈连续梯度变化。 材料内部没有明显的界面。
8、材料的性质也相应呈连续梯度变化。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 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。通俗一点说就 是聪明材料。 智能材料（Intelligent material，简称IM）是指对 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 都属于材料技术与信息技术融为一体的新概念功 能材料。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 纳米
9、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。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， 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110nm） 。如果在三维方向上都是几个纳米长者，称为3D 纳米微晶；如果二维方向上是纳米级的，称为2D 纳米材料，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 更小的材料：原子团或原子团群，称其为零维纳 米材料。 光电信息学院光电信息学院 新型传感器教育部重点实验室新型传感器教育部重点实验室 谢光忠谢光忠 制作制作 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 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，在遭 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。