一、《功能材料概论》课程说明

（一）课程代码：08131107

（二）课程英文名称：Introduction to Functional Materials

（三）开课对象：材料物理本科专业学生

（四）课程性质：功能材料概论是材料物理专业的一门专业选修课。本课程的任务是使学生了解各种功能材料的制备原理以及应用。

（五）教学目的：本课程的目的是使学生获得较广泛的功能材料的基础知识以及应用范围。

（六）教学内容：

1．功能材料的科学基础

晶体学基础及材料性能、高分子基础

2．金属功能材料

超导材料、贮氢合金、形状记忆合金、水晶态合金、磁性材料

3．无机非金属功能材料

半导体材料、光学材料、精细功能陶瓷、功能转换材料

4．功能高分子材料

高分子试剂及固相合成、高分子催化剂、固定化酶及高分子螯合剂、感光及导电性高分子材料、高分子药物

（七）教学时数：

学时数：  36   学时

分数：    2  学分

学时数具体分配

以板书为主要形式的课堂教学。

（九）考核方式和成绩记载说明

考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。

二、讲授大纲与各章的基本要求

第一章  晶体学基础及材料性能

教学要点：

通过本章的学习使学生了解晶体学基础，及初步认识各种功能材料

1.了解晶体特征，掌握晶体结构

2.初步了解功能材料的性能

教学时数：4

教学内容：

1.1晶体特征

1.1.1  空间点阵

1.1.2  晶面指数

1.1.3  对称性

1.2   化学键与晶体

1.2.1  离子晶体

1.2.2  原子晶体

1.2.3  金属晶体

1.2.4  分子晶体

1.3   晶体结构

1.3.1  元素的晶体结构

1.3.2  典型晶体结构

1.4   晶体缺陷

1.4.1  点缺陷

1.4.2  线缺陷

1.4.3  面缺陷

1.5   导体、半导体和绝缘体

1.5.1  能代填充与晶体导电性

1.5.2  导体、半导体和绝缘体的区别

1.6   功能材料的性能

1.6.1  半导体电性

1.6.2  磁性

1.6.3  超导性

1.6.4  光谱性质

考核要求：

1.了解晶体特征，掌握晶体结构

2.初步了解功能材料的性能

第二章   高分子基础

教学要点：

1.了解高分子的概念

2.初步掌握合成高分子的化学反应

3.了解高聚物的分类和命名

教学时数：2

教学内容：

2.1   高分子的概念

2.1.1  高分子的含义

2.1.2  高分子的结构

2.2   合成高分子的化学反应

2.2.1  变化分类

2.2.2  动力学分类

2.2.3  均聚反应和共聚反应

2.2.4  高分子的化学反应

2.3   高聚物的分类和命名

2.3.1  高聚物的的分类

2.3.2  高聚物的命名

2.4   高聚物材料的特性

2.4.1  高分子与低分子的区别

2.4.2  分子量分布

2.4.3  热学和力学性质

考核要求：

1.了解高分子的概念

2.初步掌握合成高分子的化学反应

3.了解高聚物的分类和命名

   第三章     超导材料

教学要点：

1.了解超导的微观图像

2.了解超导体的临界参数

3.掌握超导材料的应用

教学时数：4

教学内容:

3.1   超导的微观图像

3.1.1  超导能隙

3.1.2  电子-声子相互作用

3.2   超导的临界参数

3.2.1  临界温度

3.2.2  临界磁场

3.2.3  临界电流

3.3   低温超导材料

3.4   超导材料的应用

3.4.1  开发新能源

3.4.2  节能方面

3.4.3  超导磁悬浮列车

考核要求：

1.了解超导的微观图像

2.了解超导体的临界参数

3.掌握超导材料的应用

                第八章    半导体材料

教学要点：

1.了解典型半导体材料

2.了解半导体微结构材料

3.了解非晶态半导体

教学时数：6

教学内容：

8.1   典型半导体材料

8.1.1  半导体材料分类

8.1.2  硅和锗

8.1.3  砷化镓

8.2   半导体微结构材料

8.2.1  异质薄层材料

8.2.2  超晶格种类

8.3   非晶态半导体

8.3.1  非晶态半导体的能代结构

8.3.2  电学和光学性质

8.4   半导体陶瓷

8.4.1  ptc半导体陶瓷

8.4.2  ntc 半导体陶瓷

8.4.3  ctr半导体陶瓷

8.4.4  压敏半导体陶瓷

考核要求：

1.了解典型半导体材料

2.了解半导体微结构材料

3.了解非晶态半导体

                  第九章     光学材料

教学要点：

1.了解激光材料

2.了解光纤材料

3.了解红外材料

4.掌握发光材料

教学时数：8

教学内容：

9.1   激光材料

9.1.1  激光的产生

9.1.2  固体激光器材料

9.2   光线材料

9.2.1  光线材料的结构和分类

9.2.2  光在光纤中的传输的基本原理

9.2.3  光线材料及制造

9.3    红外材料

9.3.1  红外线的基本性质

9.3.2  红外材料

9.4    发光材料

9.4.1  发光的特征

9.4.2  电子束激光发光

9.4.3  场致发光

9.6    液晶材料

9.6.1  液晶的结构

9.6.2  液晶的效应

9.6.3  液晶材料

考核要求：

1.了解激光材料

2.了解光纤材料

3.了解红外材料

4.掌握发光材料

            第十二章    高分子试剂及固相合成

教学要点：

1.了解高分子试剂的特点

2.了解高分子氧化试剂

3.了解高分子还原试剂

4.掌握高分子载体上的固相合成

教学时数：6

教学内容：

12.1    高分子试剂的特点

     12.1.1  易于与低分子化合物分离

     12.1.2  具有较好的稳定性

     12.1.3  微环境可以人为的控制

     12.1.4  相互难接近性

12.2    高分子氧化试剂

     12.2.1  过氧酸

     12.2.2  硒化合物

     12.2.3  氯化硫代苯甲醚

12.3    高分子还原试剂

     12.3.1  高分子还原剂

     12.3.2  磺酰类高分子还原剂

     12.3.3  吸附性高分子还原剂

12.7   高分子载体上的固相合成

     12.7.1  多肽的固相合成

     12.7.2  有机化合物的合成

考核要求：

1.了解高分子试剂的特点

2.了解高分子氧化试剂

3.了解高分子还原试剂

4.掌握高分子载体上的固相合成

                   第十四章    感光及导电高分子

教学要点：

1.了解感光性高分子材料

2.了解导电性高分子材料

教学时数：4

教学内容：

14.1    感光性高分子材料

     14.1.1  概述

     14.1.2  感光材料介绍

14.2    导电性高分子材料

     14.2.1  高分子导体

     14.2.2  光导电聚合物 

考核要求：

1.了解感光性高分子材料

2.了解导电性高分子材料

三、推荐教材和参考书目

(一)教材：《功能材料概论》 殷景华等主编，第一版，哈尔滨工业大学出版社 ，1999

(二)参考书：1.《材料物理导论》 熊兆贤主编，第一版，科学出版社，2000

            2.《现代功能材料及应用》 郭卫红等主编，化学工业出版社，2002下载本文