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目錄
前言
第1章 緒論1
參考文獻3
第2章 光功能材料4
2.1 光的基本性質(zhì)5
2.2 光通過介質(zhì)的現(xiàn)象5
2.2.1 電子極化和電子能態(tài)轉變6
2.2.2 光的折射6
2.2.3 光的反射10
2.2.4 光的吸收12
2.2.5 光的散射16
2.3 透光材料19
2.3.1 透光材料的光學參量19
2.3.2 影響材料透光率的因素20
2.3.3 透光介質(zhì)22
2.3.4 增透膜40
2.4 光纖42
2.4.1 光纖通信傳輸原理43
2.4.2 光纖的種類45
2.4.3 光纖的傳輸特性46
2.4.4 光纖材料與光纜48
2.5 非線性光學晶體50
2.5.1 基本概念51
2.5.2 各類非線性光學晶體53
2.5.3 光折變效應和晶體56
2.6 發(fā)光材料57
2.6.1 熱輻射發(fā)光和冷發(fā)光57
2.6.2 發(fā)光原理58
2.6.3 發(fā)光特征60
2.6.4 光致發(fā)光材料61
2.6.5 電致發(fā)光材料68
2.6.6 射線致發(fā)光材料75
2.7 激光材料77
2.7.1 激光的特點77
2.7.2 激光產(chǎn)生的機制78
2.7.3 激光晶體和激光玻璃81
2.7.4 半導體激光器85
2.7.5 其他種類激光器87
2.8 紅外探測器材料88
2.8.1 基本原理88
2.8.2 材料種類及應用90
2.9 液晶93
2.9.1 液晶材料的分子結構94
2.9.2 液晶的種類95
2.9.3 液晶材料及應用96
參考文獻98
第3章 導電功能材料99
3.1 金屬導體材料99
3.1.1 導電原理99
3.1.2 導電材料103
3.1.3 電阻材料107
3.1.4 傳感電阻合金110
3.1.5 金屬電熱材料112
3.1.6 電接點材料113
3.2 導電陶瓷115
3.2.1 基本概念115
3.2.2 高溫電熱陶瓷117
3.2.3 高溫陶瓷電阻119
3.3 敏感電阻陶瓷119
3.3.1 熱敏電阻陶瓷121
3.3.2 壓敏電阻陶瓷127
3.3.3 氣敏電阻陶瓷131
3.4 快離子導體135
3.4.1 基本概念136
3.4.2 快離子導體分類139
3.4.3 快離子導體材料及應用144
3.5 超導材料155
3.5.1 超導材料基本特性155
3.5.2 超導基本原理156
3.5.3 超導臨界條件157
3.5.4 超導體分類及材料159
3.5.5 超導體的應用162
參考文獻163
第4章 半導體材料165
4.1 半導體的基本性質(zhì)165
4.1.1 半導體的晶體結構166
4.1.2 半導體的能帶167
4.1.3 本征半導體167
4.1.4 雜質(zhì)半導體168
4.1.5 p-n結168
4.1.6 半導體的電學性質(zhì)170
4.1.7 半導體的光吸收170
4.1.8 半導體的光電導171
4.1.9 半導體的光生伏打效應174
4.2 半導體材料及應用176
4.2.1 第一代半導體材料177
4.2.2 第二代半導體材料179
4.2.3 第三代半導體材料180
4.2.4 第四代半導體材料182
4.2.5 非晶半導體材料185
4.2.6 有機半導體材料188
參考文獻193
第5章 電介質(zhì)材料194
5.1 電介質(zhì)基礎194
5.1.1 描述電介質(zhì)極化的基本物理量194
5.1.2 電介質(zhì)的極化機制195
5.1.3 動態(tài)介電響應198
5.1.4 介電常數(shù)的溫度系數(shù)199
5.1.5 介電材料種類199
5.2 壓電材料200
5.2.1 壓電效應機理200
5.2.2 壓電材料特征參數(shù)201
5.2.3 常用壓電材料203
5.2.4 壓電材料的應用207
5.3 鐵電材料208
5.3.1 鐵電材料的特性209
5.3.2 鐵電材料的分類214
5.3.3 反鐵電體215
5.3.4 弛豫型鐵電體215
5.3.5 幾類典型的鐵電材料216
5.3.6 聚合物鐵電材料219
5.3.7 鐵電材料的應用220
5.4 介電陶瓷223
5.4.1 非鐵電陶瓷223
5.4.2 鐵電陶瓷226
5.4.3 反鐵電陶瓷226
5.4.4 半導體電容器陶瓷227
參考文獻228
第6章 磁性功能材料229
6.1 磁性基本概念229
6.1.1 基本的磁性參量229
6.1.2 物質(zhì)磁性的起源230
6.1.3 物質(zhì)磁性的分類232
6.1.4 鐵磁性理論234
6.2 軟磁材料246
6.2.1 純鐵247
6.2.2 硅鋼片247
6.2.3 鐵鎳合金248
6.2.4 鐵鈷合金、鐵鋁合金和鐵硅鋁合金249
6.2.5 軟磁鐵氧體250
6.2.6 非晶軟磁合金251
6.2.7 Fe基納米晶軟磁合金252
6.2.8 粉芯253
6.3 磁記錄材料254
6.3.1 磁記錄技術254
6.3.2 磁頭材料255
6.3.3 磁記錄介質(zhì)材料258
6.4 硬磁材料261
6.4.1 鋁鎳鈷系硬磁合金262
6.4.2 鐵鉻鈷系硬磁合金263
6.4.3 硬磁鐵氧體263
6.4.4 稀土硬磁材料264
6.5 其他磁性材料268
6.5.1 磁致伸縮材料268
6.5.2 磁性液體269
參考文獻272
第7章 新型能源材料273
7.1 鋰離子電池材料273
7.1.1 基本原理273
7.1.2 分類275
7.1.3 正極材料275
7.1.4 負極材料277
7.1.5 電解質(zhì)278
7.2 鈉離子電池材料280
7.2.1 基本原理280
7.2.2 正極材料280
7.2.3 負極材料281
7.2.4 電解質(zhì)282
7.3 鎳氫電池材料282
7.3.1 基本原理282
7.3.2 負極材料283
7.3.3 正極材料284
7.4 燃料電池材料285
7.4.1 基本原理285
7.4.2 常見的燃料電池286
7.5 太陽能電池材料287
7.5.1 基本原理287
7.5.2 鈣鈦礦太陽能電池287
7.6 相變儲能材料288
7.6.1 基本原理288
7.6.2 常見相變儲能材料289
7.7 熱電材料290
7.7.1 熱電轉換的基本原理290
7.7.2 熱電轉換效率與熱電性能優(yōu)值291
7.7.3 典型的熱電材料292
7.7.4 熱電技術的應用297
參考文獻299
第8章 智能材料300
8.1 形狀記憶合金材料300
8.1.1 形狀記憶效應300
8.1.2 形狀記憶合金的原理與性質(zhì)301
8.1.3 鎳鈦基形狀記憶合金304
8.1.4 銅基形狀記憶合金306
8.1.5 鐵基形狀記憶合金309
8.1.6 磁性形狀記憶合金313
8.1.7 其他形狀記憶合金314
8.1.8 形狀記憶合金的應用314
8.2 形狀記憶聚合物316
8.2.1 形狀記憶機理317
8.2.2 驅動方式318
8.2.3 可降解形狀記憶聚合物319
8.2.4 電活性聚合物320
8.3 熱致變色材料320
8.3.1 基于光反射的可逆熱致變色材料321
8.3.2 基于光吸收的可逆熱致變色材料323
8.3.3 基于光散射的可逆熱致變色材料326
8.4 光致變色材料326
8.4.1 無機光致變色材料326
8.4.2 有機光致變色材料327
8.4.3 應用與發(fā)展趨勢329
8.5 電致變色材料329
8.5.1 電致變色329
8.5.2 電致變色性能評價參數(shù)330
8.5.3 電致變色材料及其機理331
8.5.4 電致變色器件334
8.5.5 電致變色技術的應用336
8.6 人工肌肉仿生驅動材料337
8.6.1 人工肌肉與電活性聚合物337
8.6.2 電活性聚合物的分類與基本原理338
8.6.3 應用與未來發(fā)展趨勢341
參考文獻341