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第1篇 金属功能材料 1

第1章 特殊机械合金 1

1.1 阻尼合金 1

1.1.1 材料阻尼性能 1

1.1.2 阻尼合金的分类 4

1.1.3 阻尼合金的特性 10

1.1.4 阻尼合金的应用 11

1.1.5 阻尼合金的其他类型 13

1.2 弹性合金 14

1.2.1 弹性的基本概念 14

1.2.2 弹性合金的分类和应用 16

1.2.3 一般弹簧钢 17

1.2.4 耐腐蚀弹性合金 22

1.2.5 高温弹性合金 24

1.2.6 高导电弹性合金 25

1.2.7 恒弹性合金 27

1.3 膨胀合金 29

1.3.1 概述 29

1.3.2 膨胀合金的分类和特征 31

1.3.3 Fe-Ni系膨胀合金 33

1.3.4 Fe-Ni-Co系膨胀合金 36

1.3.5 Fe-Ni-Cr系膨胀合金 38

1.3.6 Fe-Cr系膨胀合金 39

1.3.7 其他膨胀合金 40

第2章 磁性金属材料 43

2.1 固体的磁性 43

2.1.1 磁性的微观本质——原子磁性 43

2.1.2 磁性参数 43

2.1.3 物质按照磁性的分类 46

2.1.4 主要磁性效应 48

2.1.5 影响磁性材料性能的因素 50

2.2 永磁材料 50

2.2.1 永磁合金的特性和发展 50

2.2.2 永磁合金的种类 51

2.2.3 永磁材料的应用 57

2.3 软磁材料 58

2.3.1 电工纯铁 58

2.3.2 硅钢片（Fe-Si合金） 59

2.3.3 铁铝合金与铁硅铝合金 59

2.3.4 铁-钴合金（Fe-Co） 60

2.3.5 铁-镍合金（坡莫合金） 60

2.3.6 软磁铁氧体 62

2.3.7 非晶态软磁合金 63

2.3.8 纳米晶软磁材料 63

2.4 磁记录用的磁性材料及磁泡 65

2.5 磁性材料的特殊用途 68

第3章 电功能金属材料 70

3.1 电功能材料导电的物理本质及其影响因素 71

3.1.1 金属导电的物理本质及影响因素 71

3.1.2 半导体导电的物理本质及影响因素 72

3.2 电阻材料 73

3.2.1 精密电阻合金 73

3.2.2 膜电阻材料 74

3.2.3 特种电阻合金 75

3.3 电热材料 77

3.4 导电材料和超导材料 79

3.4.1 导电材料 79

3.4.2 超导材料 79

3.4.3 超导体的应用 83

第4章 形状记忆合金 86

4.1 马氏体相变与形状记忆效应 86

4.1.1 形状记忆合金的特性 86

4.1.2 温度的单程与双程形状记忆 87

4.1.3 非热弹性、热弹性和半热弹性马氏体相变 87

4.1.4 磁控形状记忆 88

4.2 Ni-Ti系形状记忆合金 89

4.2.1 Ni-Ti形状记忆合金 90

4.2.2 Ni-Ti-X 三元形状记忆合金 90

4.2.3 Ni-Ti形状记忆合金薄膜 92

4.3 铜基形状记忆合金 92

4.3.1 铜基形状记忆合金的种类 92

4.3.2 相晶体结构 93

4.3.3 影响铜基合金形状记忆效应的因素 94

4.3.4 其他铜基形状记忆合金 95

4.4 铁基形状记忆合金 96

4.4.1 面心立方γ体心立方（四角）α′（薄片状马氏体） 96

4.4.2 面心立方γ？密排立方ε马氏体 97

4.5 其他形状记忆合金 98

4.5.1 Ni-Al形状记忆合金 98

4.5.2 Au-Cd形状记忆合金 99

4.5.3 富锰的锰基合金 99

4.6 形状记忆陶瓷 99

4.6.1 黏弹性形状记忆效应 100

4.6.2 马氏体相变的形状记忆效应 100

4.7 形状记忆合金的应用 102

4.7.1 工程应用 102

4.7.2 医学上的应用 103

第5章 贮氢合金 106

5.1 贮氢合金概述 106

5.2 二元金属氢化物 107

5.2.1 氢化物的分类 107

5.2.2 二元氢化物的制取 109

5.2.3 金属氢化物的应用 109

5.3 贮氢合金的基本理论 109

5.4 金属贮氢合金类型 112

5.4.1 AB5型贮氢合金（稀土类及钙类） 113

5.4.2 AB2型贮氢合金（锆、钛系斯拉夫相合金） 114

5.4.3 AB型贮氢合金（钛系合金） 115

5.4.4 A2B型贮氢合金（镁系合金） 116

5.4.5 体心立方（BCC）固溶体合金（钒系合金） 117

5.4.6 其他类新型贮氢合金 117

5.4.7 贮氢合金的比较 118

5.5 贮氢合金的应用 118

5.5.1 在电池上的应用 118

5.5.2 在能量交换技术上的应用 119

5.5.3 热与机械能交换 120

5.5.4 其他方面的应用 121

第6章 非晶合金 123

6.1 非晶态材料发展概况 123

6.2 非晶材料结构 125

6.3 非晶合金的形成 127

6.3.1 非晶合金的制备方法 127

6.3.2 非晶态的形成条件 128

6.3.3 非晶态合金系 128

6.4 非晶合金的性能 129

6.4.1 力学性能 129

6.4.2 热学性能 130

6.4.3 电学性能 131

6.4.4 磁学性能 131

6.4.5 化学性能 132

6.4.6 光学性能 133

6.5 非晶合金的应用 133

第2篇 无机非金属功能材料 136

第7章 电导与电介质功能陶瓷 136

7.1 导电陶瓷 136

7.1.1 离子导电理论 137

7.1.2 固体电解质和快离子导体 139

7.1.3 陶瓷电阻电热元件 147

7.2 超导陶瓷 150

7.2.1 超导体 150

7.2.2 超导态的性质和测试 153

7.2.3 超导陶瓷的制造工艺 155

7.2.4 超导陶瓷的应用 156

7.3 电介质陶瓷 158

7.3.1 电介质陶瓷的一般特性 158

7.3.2 电介质陶瓷的性能及分类 159

7.3.3 电绝缘陶瓷生产工艺、性能及应用 163

7.3.4 非铁电电容器陶瓷 177

7.3.5 多层独石电容器 187

7.4 铁电陶瓷 188

7.4.1 压电陶瓷 188

7.4.2 热释电陶瓷 202

7.4.3 透明铁电陶瓷 206

7.4.4 铁电电容器陶瓷 210

第8章 磁性陶瓷 217

8.1 磁性陶瓷的分类 217

8.2 铁氧体的晶体结构与亚铁磁性 218

8.3 铁氧体的生产工艺 219

8.4 铁氧体微观结构与性能 221

8.5 软磁铁氧体 222

8.6 其他铁氧体材料 227

第9章 敏感陶瓷 233

9.1 敏感陶瓷分类及应用 233

9.2 敏感陶瓷的结构与性能 234

9.3 敏感陶瓷的半导化过程 235

9.4 热敏陶瓷 237

9.4.1 热敏陶瓷的分类及阻温特性 238

9.4.2 PTC热敏电阻陶瓷 239

9.4.3 NTC热敏电阻陶瓷 245

9.5 气敏陶瓷 255

9.5.1 气敏陶瓷的分类 256

9.5.2 气敏陶瓷元件的结构及性能 256

9.5.3 吸附气体与材料电导率的关系 258

9.5.4 典型的气敏陶瓷 258

9.6 湿敏陶瓷 264

9.6.1 湿敏陶瓷的分类 264

9.6.2 湿敏陶瓷的技术参数及湿敏特性 265

9.6.3 几种典型的湿敏陶瓷及元件 266

9.7 其他敏感陶瓷 272

9.7.1 压敏陶瓷 272

9.7.2 光敏陶瓷 274

第10章 无机光功能材料 279

10.1 光通过介质的现象 280

10.1.1 吸收 281

10.1.2 散射 283

10.1.3 透射 285

10.1.4 折射 288

10.1.5 色散 290

10.1.6 反射 291

10.2 无机材料的颜色 297

10.3 红外光学用无机材料 298

10.3.1 红外透过材料 299

10.3.2 红外探测器材料 301

10.4 材料的光发射 303

10.4.1 材料发光的基本性质 304

10.4.2 荧光和磷光 306

10.5 电光与声光材料 307

第11章 生物医学陶瓷 313

11.1 生物惰性陶瓷 313

11.2 生物活性陶瓷 314

11.3 医用复合陶瓷 318

第12章 碳素材料 321

12.1 碳素材料的使用和发展 322

12.2 炭和石墨材料 324

12.3 碳素材料的基本性质 325

12.3.1 碳的晶体结构 325

12.3.2 碳素材料的结构性质 327

12.3.3 碳素材料的机械力学性质 329

12.3.4 碳素材料的热学性质 332

12.3.5 碳素材料的电学和磁学性质 335

12.3.6 碳素材料的化学性质 336

第3篇 高分子功能材料 342

第13章 吸附分离高分子材料 342

13.1 离子交换树脂 342

13.1.1 离子交换树脂的结构 342

13.1.2 离子交换树脂的分类 343

13.1.3 离子交换树脂的工作原理 344

13.1.4 离子交换树脂的应用 345

13.2 吸附树脂 347

13.2.1 吸附树脂的分类 347

13.2.2 吸附树脂的分离原理 348

13.2.3 吸附树脂的应用 351

13.3 高吸水性树脂 353

13.3.1 高吸水性树脂的结构 353

13.3.2 高吸水性树脂的吸水机制 354

13.3.3 高吸水性树脂的基本特性 355

13.3.4 高吸水性树脂的应用 358

第14章 高分子功能膜 360

14.1 高分子分离膜的概念与分类 360

14.1.1 按照被膜分离物质的性质分类 361

14.1.2 按照膜的结构分类 361

14.1.3 按照膜的形态分类 361

14.1.4 按照膜的材料分类 362

14.1.5 按照膜分离原理分类 362

14.1.6 按照功能分类 366

14.2 膜分离原理 367

14.2.1 筛分机制 367

14.2.2 溶解扩散机制 367

14.3 膜分离的驱动力 368

14.4 高分子分离膜的制备 369

14.4.1 致密膜 369

14.4.2 多孔膜 370

14.4.3 复合膜 371

14.4.4 离子交换膜 372

14.5 高分子分离膜的应用 373

第15章 反应型高分子材料 376

15.1 引 言 376

15.2 高分子试剂 377

15.2.1 概述 377

15.2.2 高分子氧化还原试剂 378

15.2.3 高分子传递试剂 382

15.2.4 聚合物承载的固相有机合成 385

15.3 高分子催化剂 390

15.3.1 高分子酸碱催化剂 391

15.3.2 高分子金属络合物催化剂 392

15.3.3 高分子相转移催化剂 394

15.4 固定化酶 395

第16章 导电高分子材料 398

16.1 导电高分子 399

16.1.1 概述 399

16.1.2 结构型导电高分子 402

16.1.3 复合型导电高分子 413

16.2 超导电高分子 417

16.2.1 材料的超导态及其特征 417

16.2.2 超导理论简介 418

16.2.3 超导高分子的Little模型 419

第17章 光敏高分子材料 421

17.1 概述 422

17.1.1 光物理和光化学原理 422

17.1.2 光化学反应类型 425

17.2 光敏涂料 427

17.2.1 光敏涂料的结构类型 427

17.2.2 光敏涂料的固化反应及影响因素 429

17.3 光致抗蚀剂 430

17.3.1 负性光致抗蚀剂 431

17.3.2 正性光致抗蚀剂 432

17.4 光致变色高分子材料 433

17.4.1 光致变色现象 433

17.4.2 光致变色的结构基础 433

17.4.3 光致变色聚合物 434

17.4.4 光致变色聚合物的应用 437

17.5 光导电高分子 437

17.5.1 线性共轭高分子光电导材料 438

17.5.2 侧链带有大共轭结构的光电导高分子材料 438

17.5.3 光电导高分子的应用 439

17.6 高分子非线性光学材料 441

17.6.1 非线性光学材料的定义 441

17.6.2 二阶非线性光学聚合物材料 442

17.6.3 三阶非线性光学聚合物材料 443

第18章 医用高分子材料 445

18.1 概述 446

18.1.1 医用高分子材料的分类 447

18.1.2 对医用高分子材料的基本要求 448

18.1.3 医用高分子材料的生物相容性 449

18.2 生物吸收性高分子材料 452

18.2.1 生物吸收天然高分子材料 452

18.2.2 生物吸收合成高分子材料 454

18.3 生物惰性高分子材料 458

18.3.1 医用有机硅高分子 459

18.3.2 聚氨酯 459

18.3.3 聚丙烯酸树脂 460

18.3.4 聚四氟乙烯 464

18.4 药用高分子材料 464

18.4.1 高分子药物 464

18.4.2 药用高分子辅料 466

18.4.3 高分子药物控制释放体系 467

参考文献 470

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