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第一章 功能材料概论 1

第一节 功能材料的概念与分类 1

一、功能材料的概念 1

二、功能材料的分类 2

第二节 功能设计的原理和方法 4

一、金属功能材料设计 6

二、无机非金属功能材料设计 7

三、高分子功能材料设计 7

第三节 功能材料的特点 8

一、金属功能材料 8

二、无机非金属功能材料 10

三、功能高分子材料 12

一、高聚物的导电特点 20

第一节 导电高分子材料概述 20

第二章 导电高分子材料 20

二、导电高分子材料的分类 21

第二节 复合型导电高分子材料 23

一、复合型导电材料导电机理 24

二、金属填充型导电高分子材料 27

三、添加炭黑型导电聚合物 31

四、抗静电剂添加型导电高分子材料 33

第三节 结构型导电高分子材料 35

一、共轭高聚物的电子导电 35

二、电荷转移型聚合物导电材料 39

三、金属有机聚合物 41

四、高分子电解质的离子导电 43

第四节 光导电性高分子材料及其他 43

一、光导电性高分子材料 43

三、高分子压电材料及高分子热电材料 44

二、超导电高分子 44

第五节 导电高分子的应用 45

第三章 具有化学功能的高分子材料 47

第一节 感光材料 47

一、感光材料的功能基础——光化学反应 47

二、光功能材料的分子设计 51

第二节 高分子催化剂与固定化酶 53

一、高分子配位化合物催化剂 53

二、固定化酶 57

三、人工酶 62

第四章 具有选择分离功能的高分子材料 65

第一节 离子交换树脂 65

一、离子交换树脂的分类 65

二、离子交换树脂的性能 70

三、离子交换树脂的功能和应用 75

一、膜分离技术发展简史及功能膜的分类 81

第二节 功能膜 81

二、膜分离机理 82

三、膜材料及膜的制备 85

四、膜的结构 91

五、典型的分离膜及其应用 93

第三节 高吸水性高分子材料 95

一、高吸水性树脂的分类及制备 95

二、高吸水性树脂的分子结构和吸水机制 97

三、高吸水性树脂的基本特性 98

四、高吸水性树脂的应用开发 99

第四节 高分子絮凝剂 100

一、絮凝机理 101

二、高分子絮凝剂的结构与特点 101

三、高分子絮凝剂的应用 104

第一节 高分子试剂概述 106

第五章 高分子试剂及固相合成 106

第二节 高分子氧化试剂 109

第三节 高分子还原试剂 111

第四节 高分子氧化还原树脂 112

一、高分子卤化试剂 117

第四节 聚合型药理活性高分子药物及以高分子为载体的药物 117

第五节 高分子传递试剂 117

三、高分子烷基化试剂 119

二、高分子酰基化试剂 119

四、高分子偶合剂 120

第六节 高分子载体上的固相合成 120

一、固相合成法合成生物活性大分子 121

二、固相合成法在手性不对称合成中的应用 122

三、用于其他有机合成 122

第六章 高分子液晶 124

一、按照分子在空间的排列顺序分类 125

第一节 高分子液晶的概述 125

二、根据液晶分子特征分类 127

一、高分子液晶的化学结构 130

第二节 高分子液晶的分子结构 130

二、影响液晶形态与性能的因素 133

第三节 高分子液晶的研究方法 136

一、X射线衍射法 137

二、核磁共振光谱法 138

三、介电松弛谱法 138

四、热台偏光显微镜法 139

五、其他方法 139

第四节 高分子液晶的合成及相行为 140

一、主链型高分子液晶 140

二、侧链型高分子液晶 143

一、应用 144

第五节 液晶的应用及发展前景 144

二、高分子液晶的发展方向 146

第七章 生物医用药用功能材料 147

第一节 生物医用药用功能材料的特征与评价 149

一、生物医用药用功能材料的基本性能要求 149

二、医用材料的生物相容性 151

三、生物降解吸收材料 153

第二节 医用功能材料的分类与应用 153

一、医用金属材料 154

二、医用陶瓷 157

三、医用复合材料 163

四、医用高分子材料 166

五、医用材料的发展方向 174

第三节 药用功能材料的分类及基本性能要求 176

一、聚合型药理活性高分子药物 177

二、以高分子为载体的药物 180

第五节 微胶囊技术及高分子药物送达体系 181

一、微胶囊技术 181

二、高分子药物送达体系 184

第八章 功能复合材料 186

第一节 功能复合材料概述 186

一、功能复合材料的分类 186

二、功能复合材料的复合效应 186

三、功能复合材料的设计 187

第二节 梯度功能复合材料 187

一、梯度功能材料的概念 187

二、FGM的合成 188

三、梯度概念材料的应用 190

第三节 磁功能复合材料 194

一、磁性功能复合材料的制造技术 195

二、发展概况及发展趋势 197

三、磁性功能复合材料的应用 198

第四节 纳米复合材料及其应用 200

一、纳米材料的制备技术 201

二、纳米材料的表面改性 202

三、纳米无机材料 203

四、纳米材料在高分子领域中的应用 205

第五节 其他功能复合材料 207

一、隐身复合材料及其技术 207

二、光功能复合材料 209

三、摩擦功能复合材料 215

第九章 功能玻璃 222

第一节 微晶玻璃 223

一、微晶玻璃的性质 224

二、微晶玻璃的核化、晶化与成核剂 226

三、微晶玻璃基本生产过程 227

四、复相微晶玻璃 228

五、微晶玻璃的应用 230

第二节 光导纤维玻璃 232

一、光导纤维的传光原理 233

二、光导纤维对玻璃材料的要求 234

三、光导纤维的制造 235

四、光导纤维的新应用 236

第三节 激光玻璃 238

一、对激光玻璃的要求 238

二、掺钕玻璃基础成分 239

三、掺钕玻璃制造工艺 240

四、激光玻璃的敏化和杂质破坏 240

第四节 光色玻璃 241

五、激光玻璃的应用 241

一、光致光色原理 242

二、光色玻璃制作工艺 242

三、无银的光色玻璃 243

四、光色玻璃的应用 244

第五节 半导体玻璃 244

一、半导体玻璃分类 245

二、玻璃半导体的制备方法 246

三、玻璃半导体的特性 246

四、玻璃半导体的应用 247

第六节 非线性光学玻璃 248

一、非线性光学玻璃的性质 248

二、非线性光学玻璃的制备方法 250

三、非线性光学玻璃的应用前景 251

第七节 生物玻璃 252

一、生物玻璃材料的种类 253

二、生物玻璃结构特征 256

三、生物玻璃的制备 256

四、生物玻璃的研究进展 257

第八节 玻璃材料的发展 259

一、新的玻璃系统 259

二、新的玻璃功能 259

三、新的玻璃工艺 260

四、其他新型玻璃的应用 260

第十章 功能陶瓷 263

第一节 电介质陶瓷 263

一、电绝缘陶瓷 263

二、电容器陶瓷 267

三、压电陶瓷 269

第二节 敏感陶瓷 277

一、几种重要的敏感陶瓷材料 279

二、敏感陶瓷材料制备工艺的发展 283

三、敏感陶瓷材料的发展前景 285

第三节 磁性陶瓷 287

一、磁性陶瓷的分类 287

二、磁性陶瓷的基本特性 288

三、磁性陶瓷的应用 290

第四节 超导陶瓷 294

一、超导材料的基本特性 295

二、超导陶瓷的特征和制备方法 296

三、氧化物超导陶瓷材料的结构和特性 298

四、超导陶瓷材料的应用前景 299

第十一章 智能材料与结构 301

第一节 智能材料的概念及分类 301

一、智能材料的概念及其特点 301

二、智能材料的分类 302

第二节 智能材料结构的信息处理方法 304

第三节 智能材料结构中的驱动元件及形状记忆合金 305

一、智能材料结构中的驱动元件 306

二、形状记忆材料及性能 306

三、形状记忆合金的应用 315

第四节 智能材料的应用 318

第十二章 储氢材料及载能系统 322

第一节 储氢材料的基本性质 322

一、储氢材料应具备的条件 323

二、影响储氢材料吸储能力的因素 325

第二节 储氢材料的种类 327

一、镁系合金 327

二、稀土系合金 328

三、钛系合金 330

四、锆系合金 332

第三节 储氢材料的功能及用途 333

一、镍金属氢化物电池 333

二、用于氢的贮存、净化及分离 338

三、热泵、空调及热贮存 338

四、氢能汽车 340

五、氢催化剂 340

六、储氢材料的压力传递功能 341

第十三章 超导材料 342

第一节 超导材料的基本特征及微观结构 342

一、超导电体的基本物理性质 342

二、传统超导电体的超导电体理论 344

三、两类超导电体的基本特征 346

四、超导隧道效应 347

一、常规超导体 349

第二节 超导材料的分类 349

二、高温超导体 350

三、其他类型的超导材料 351

第三节 超导材料的应用及发展 353

一、低温超导材料的应用 353

二、高温超导材料的应用及进展 355

第十四章 现代功能材料及应用展望 359

第一节 对功能材料的新的要求 359

一、信息处理的需求 359

二、电子学方面的需求 359

三、敏感元件的需求 360

四、工农业上的需求 361

五、能源开发、交通中的需求 362

六、医疗以及日常生活中的需求 362

第二节 功能材料展望 363

参考文献 365