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1 绪论 1

1.1 功能与信息材料的定义及分类 1

1.2 功能与信息材料的特点 1

1.3 功能与信息材料的发展趋势 2

2 绝缘陶瓷 3

2.1 镁质绝缘陶瓷 4

2.1.1 镁质绝缘陶瓷的种类 4

2.1.2 滑石陶瓷 5

2.1.3 镁橄榄石陶瓷 9

2.1.4 镁尖晶石陶瓷 10

2.1.5 堇青石绝缘陶瓷 11

2.2 氧化铝质绝缘陶瓷 11

2.2.1 氧化铝绝缘陶瓷的配方设计 11

2.2.2 原料要求 12

2.2.3 氧化铝绝缘陶瓷的制造工艺 13

2.2.4 氧化铝绝缘陶瓷的性能与用途 13

2.3 莫来石质绝缘陶瓷 14

2.3.1 莫来石陶瓷的合成 15

2.3.2 莫来石陶瓷配方 15

2.3.3 莫来石陶瓷生产工艺 16

2.3.4 莫来石陶瓷的性能与用途 17

2.4 高导热绝缘陶瓷 17

2.4.1 BeO绝缘陶瓷 18

2.4.2 AlN绝缘陶瓷 18

2.4.3 BN绝缘陶瓷 19

思考题 20

3 电容器陶瓷 21

3.1 高频温度补偿型介电陶瓷 21

3.1.1 金红石陶瓷 22

3.1.2 钛酸钙陶瓷 25

3.2 高频温度稳定型介电陶瓷 26

3.2.1 钛酸镁陶瓷 26

3.2.2 锡酸钙陶瓷 27

3.3 低频高介型介电陶瓷 27

3.3.1 BaTiO3系 28

3.3.2 SrTiO3系 33

3.3.3 反铁电系 33

3.4 半导体（低频）型介电陶瓷 34

3.4.1 表面层型介电陶瓷 34

3.4.2 晶界层型介电陶瓷 34

3.5 叠层（独石）电容器陶瓷 35

3.5.1 低温烧结型叠层电容器材料 36

3.5.2 中温烧结独石电容器材料 38

3.6 微波介质陶瓷 39

3.6.1 低εr的Ba（Mg1/3 Ta2/3）O3微波介质陶瓷 39

3.6.2 中εr的（Zr,Sn）TiO4的微波介质陶瓷 39

3.6.3 高εr的BaO-Sm2O3-TiO2系微波介质陶瓷 40

3.7 陶瓷电容器的发展趋势 40

3.7.1 高压陶瓷电容器 40

3.7.2 叠层陶瓷电容器MLCC 41

思考题 43

4 压电陶瓷 44

4.1 典型耦合含铅压电陶瓷 46

4.1.1 钛酸铅陶瓷 46

4.1.2 锆钛酸铅陶瓷 47

4.1.3 三元系压电陶瓷 49

4.2 无铅压电陶瓷 50

4.2.1 BaTiO3基无铅压电陶瓷 51

4.2.2 铌酸盐系无铅压电陶瓷 51

4.2.3 铋层状结构无铅压电陶瓷 51

4.2.4 钛酸铋钠系无铅压电陶瓷 52

4.3 压电陶瓷的生产工艺 53

4.3.1 配料 53

4.3.2 球磨 53

4.3.3 成型和排塑 53

4.3.4 烧成 54

4.3.5 烧银 54

4.3.6 极化 54

4.4 压电陶瓷的应用 54

思考题 55

5 敏感陶瓷 56

5.1 敏感陶瓷的分类及应用 56

5.2 敏感陶瓷的结构与性能 58

5.3 敏感陶瓷的半导化过程 58

5.3.1 化学计量比偏离 59

5.3.2 掺杂 60

5.4 热敏陶瓷 60

5.4.1 热敏电阻的基本参数 61

5.4.2 正温度系数热敏电阻 65

5.4.3 NTC电阻材料 73

5.4.4 CTR材料 75

5.4.5 高温热敏电阻材料 76

5.4.6 低温热敏电阻材料 76

5.4.7 热敏电阻的应用 77

5.5 压敏陶瓷 77

5.5.1 概述 77

5.5.2 压敏陶瓷的基本特性 77

5.5.3 氧化锌压敏陶瓷 79

5.5.4 其他压敏陶瓷 83

5.6 气敏陶瓷 90

5.6.1 概述 90

5.6.2 等温吸附方程 91

5.6.3 气敏陶瓷的种类 92

5.6.4 SnO2系气敏元件 93

5.6.5 ZnO系气敏元件 98

5.6.6 氧化铁系气敏元件 99

5.6.7 接触燃烧式可燃气体气敏陶瓷 100

5.6.8 氧敏传感器陶瓷 101

5.7 湿敏陶瓷 105

5.7.1 湿敏陶瓷的主要特性 105

5.7.2 湿敏陶瓷材料 107

5.8 光敏陶瓷 114

5.8.1 半导体的光电导 114

5.8.2 光电导材料制备工艺 117

5.8.3 光敏电阻陶瓷的特性 120

5.8.4 其他光敏材料 122

思考题 123

6 磁性材料 124

6.1 概述 124

6.2 铁氧体的晶体结构 126

6.2.1 尖晶石型铁氧体 126

6.2.2 磁铅石型铁氧体 127

6.2.3 石榴石型铁氧体 128

6.2.4 钙钛矿型铁氧体 128

6.3 铁氧体的生产工艺 128

6.3.1 铁氧体单晶的制备 128

6.3.2 多晶铁氧体的制备 128

6.3.3 铁氧体薄膜制备工艺 130

6.4 铁氧体的微观结构与性能的关系 131

6.5 铁氧体的类型 132

6.5.1 软磁铁氧体 132

6.5.2 硬磁铁氧体 136

6.5.3 旋磁铁氧体 137

6.5.4 矩磁铁氧体 137

6.5.5 磁泡材料 138

6.5.6 磁光材料 139

6.5.7 压磁铁氧体 139

思考题 139

7 光功能材料 140

7.1 激光材料 140

7.1.1 激光产生的原理 140

7.1.2 激光工作物质 141

7.2 发光材料 150

7.2.1 发光的原理及特征 150

7.2.2 光致发光材料 151

7.2.3 电致（场致）发光材料 153

7.2.4 阴极射线致发光材料 158

7.2.5 等离子发光材料 159

7.3 光纤材料 161

7.3.1 光纤的结构及种类 161

7.3.2 光导原理 162

7.3.3 光纤材料及其制造 163

7.3.4 光纤的应用与展望 165

7.4 红外材料 165

7.4.1 红外线的主要应用 165

7.4.2 透过材料 165

7.4.3 红外探测材料 167

7.4.4 红外辐射材料 170

7.5 光存储材料 176

7.5.1 光存储发展的关键技术 176

7.5.2 有机光存储材料 177

思考题 180

8 超导材料 181

8.1 超导材料的基本性质 181

8.1.1 零电阻效应 181

8.1.2 临界磁场和临界电流 181

8.1.3 完全抗磁性 181

8.1.4 同位素效应 182

8.1.5 约瑟夫森效应 182

8.2 超导材料分类和典型材料的晶体结构 183

8.2.1 常规超导体 183

8.2.2 高温超导体 184

8.2.3 其他超导体 187

8.3 超导理论 188

8.3.1 电-声子理论 188

8.3.2 激子型机制 189

8.3.3 等离子体机制 190

8.3.4 电子-空穴对模型 190

8.3.5 非平衡效应 190

8.4 氧化物超导体的制备工艺 191

8.5 超导材料的应用 192

思考题 193

9 高分子导电材料 194

9.1 结构型高分子导电材料 194

9.1.1 共轭高聚物的电子导电 194

9.1.2 电荷转移型聚合物导电材料 195

9.1.3 金属有机聚合物 195

9.1.4 高分子电解质的离子导电 196

9.1.5 光导电高分子材料 196

9.2 复合型导电高分子材料 196

思考题 197

10 液晶显示材料 198

10.1 概述 198

10.2 高分子液晶的分子结构 199

10.2.1 高分子液晶的化学结构 199

10.2.2 影响液晶性能的因素 201

10.2.3 高分子液晶的相行为 202

10.2.4 液晶高分子合成原理 202

10.2.5 液晶混合物 205

思考题 207

11 分子电子材料 208

11.1 分子器件原理 208

11.2 分子导线 209

11.2.1 超分子分子导线 209

11.2.2 一维盘状液晶分子导线 210

11.2.3 核酸型分子导线 211

11.3 分子开关 211

11.3.1 开关的电子转移 212

11.3.2 氧化还原插入 214

11.3.3 酸碱输入 214

11.4 分子整流器 217

11.5 分子存储器 217

思考题 218

12 新能源材料 219

12.1 概述 219

12.2 锂离子电池材料 219

12.2.1 锂离子电池发展概况 219

12.2.2 锂离子电池的工作原理 220

12.2.3 锂离子电池的特点 221

12.2.4 锂离子电池主要应用和发展趋势 221

12.3 金属氢化物-镍二次电池材料 223

12.3.1 金属氢化物-镍二次电池结构和充放电机理 223

12.3.2 储氢合金的基本特征 224

12.3.3 储氢合金电极材料 225

12.3.4 金属氢化物-镍二次电池应用 227

12.4 太阳能电池材料 229

12.4.1 太阳能电池的分类 229

12.4.2 太阳能电池材料 230

12.4.3 太阳能电池的原理 231

12.4.4 太阳能电池的结构与性能 232

12.4.5 各种太阳能电池 233

12.4.6 太阳能电池大规模应用的有关问题 237

12.4.7 太阳能电池的主要发展方向 237

12.5 热电材料 240

12.5.1 概述 240

12.5.2 热电原理 240

12.5.3 热电材料的性能表征及优化 241

12.5.4 热电材料的分类 242

12.5.5 热电材料的制备方法 247

12.5.6 热电材料的应用 248

思考题 249

13 薄膜材料 250

13.1 薄膜材料基础 250

13.2 物理成膜 251

13.2.1 真空蒸发镀膜 252

13.2.2 溅射镀膜 254

13.2.3 脉冲激光沉积（PLD） 260

13.2.4 离子成膜 260

13.2.5 分子束外延（MBE） 261

13.3 化学成膜 262

13.3.1 化学气相沉积（CVD）的基本概念 262

13.3.2 CVD的反应方式 263

13.3.3 CVD装置 264

13.3.4 液相反应沉积 270

13.4 薄膜技术的应用 272

13.4.1 磁性薄膜 272

13.4.2 铁电薄膜 274

13.4.3 光学薄膜 274

13.4.4 力学薄膜 276

13.4.5 敏感薄膜 277

思考题 278

参考文献 279