功能材料有哪些

功能材料的概念是美国 Morton J A于1965年首先提出来的。功能材料是指具有一种或几种特定功能的材料，如磁性材料、光学材料等，它具有优良的物理、化学和生物功能，在物件中起着“功能”的作用。为了满足这些现代技术对材料的需求，世界各国都非常重视功能材料的研究和开发。功能材料迅速发展是材料发展第二阶段的主要标志，因此把功能材料称为第二代材料。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、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。功能材料是指具有优良的物理、化学和生物或其相互转化的功能，用于非承载目的的材料。迄今为止，功能材料尚无统一的和严格的定义。

一、从功能的不同进行分类

1、物理化学功能

电学功能材料：如超导体，导电高分子等；

光学功能材料：如光导纤维、感光性高分子等；

能量转换材料：如压电材料、光电材料等。

2、化学功能

分离功能材料：如分离膜，离子交换树脂、高分子络合物；

反应功能材料：如高分子试剂、高分子催化剂等等；

生物功能材料：如固定化酶，生物反应器等等。

3、生物化学功能

医用功能材料：人工脏器用材料如人工肾、人工心肺，可降解的医用缝合线、骨钉、骨板等等；

功能性药物：如缓释高分子，药物活性高分子，高分子农药等。

4、力学功能

主要是指强化功能材料和弹性功能材料，如高结晶材料，超高强材料等等。

二、按功能的显示过程可分为一次功能材料和二次功能材料

1、一次功能

当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于同一种形式时，材料起到能量传输部件的作用，材料的这种功能称为一次功能。以一次功能为使用目的的材料又称为载体材料。

（1）力学功能。如惯性、粘性、流动性、润滑性、成型性、超塑性、恒弹性、高弹性、振动性和防震性。

（2）声功能。如隔音性、吸音性。

（3）热功能。如传热性、隔热性、吸热性和蓄热性。

（4）电功能。如导电性、超导性、绝缘性和电阻等。

（5）磁功能。如硬磁性、软磁性、半硬磁性等。

（6）光功能。如遮光性、透光性、折射光性、反射光性、吸光性、偏振光性、分光性、聚光性等。

（7）化学功能。如吸附作用、气体吸附性、催化作用、生物化学反应、酶反应等。

（8）其他功能。如放射性、电磁波特性等等。

2、二次功能

当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式时，材料起能量的转换部件作用，材料的这种功能称为二次功能或高次功能。二次功能按能量的转换系统可分类如下。

（1）光能和其他形式能量的转换。如光合成反应、光分解反应、光化反应、光致抗蚀、化学发光，感光反应，光致伸缩，光生伏特效应和光导电效应。

（2）电能和其他形式能量的转换。如电磁效应、电阻发热效应、热点效应、光电效应、场致发光效应、电化学效应和电光效应等。

（3）磁能与其他形式能量的转换。如光磁效应、热磁效应、磁冷冻效应和磁性转变等。

（4）机械与其他形式能量的转换。如形状记忆效应、热弹性效应、机械化学效应、压电效应、电致伸缩、光压效应、声光效应、光弹性效应和磁致伸缩等。

常用的功能材料有以下：

①金属功能材料

②无机非金属功能材料

③有机功能材料

④复合功能材料

功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。在国外，常将这类材料称为功能材料（Functional Materials）、特种材料（Speciality Materials）或精细材料（Fine Materials）。功能材料涉及面广，具体包括光、电功能，磁功能，分离功能，形状记忆功能等等。这类材料相对于通常的结构材料而言，一般除了具有机械特性外，还具有其他的功能特性（《现代功能材料及其应用》） 。

---