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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