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第1章 绪论 1

1.1新型功能材料概述 1

1.2新型功能材料的应用 2

1.3新型功能材料的发展前景 3

第2章 新型功能材料的化学合成方法与原理 5

2.1固相合成法 5

2.1.1固相反应法 6

2.1.2固相热分解法 6

2.1.3固态置换法 7

2.1.4自蔓延高温合成法 7

2.2气相法 9

2.2.1气相化学反应法 9

2.2.2激光诱导化学气相沉积法 11

2.2.3化学蒸发凝聚法 12

2.3液相法 12

2.3.1沉淀法 12

2.3.2溶胶-凝胶法 13

2.3.3水热法 17

2.3.4聚合物前驱体方法 21

2.3.5低温自燃烧方法 21

2.3.6柠檬酸凝胶自燃烧方法 24

参考文献 24

第3章 新型功能陶瓷的制备工艺 25

3.1概述 25

3.1.1新型功能陶瓷概述 25

3.1.2功能陶瓷的基本制备工艺 25

3.1.3功能陶瓷材料的表征和性能测试 36

3.2压电陶瓷 38

3.2.1锆钛酸铅（PbZrχTi1χO3.PZT）陶瓷 39

3.2.2钛酸锶钡（BST）陶瓷 43

3.2.3铌酸锶钡（SBN）陶瓷 46

3.2.4钽酸锶铋（SBT）陶瓷 47

3.2.5铁酸铋陶瓷 49

3.3微波介质陶瓷 51

3.3.1 BaO-TiO2体系微波介质陶瓷 51

3.3.2 BaO-Ln2O3-TiO2（BLT）系微波介质陶瓷 53

3.3.3A（B1/3B2/3）O3钙钛矿型微波介质陶瓷 55

3.3.4Bi2O2-ZnO-Nb2O5（BZN） 56

3.4半导体陶瓷 58

3.4.1ZnO压敏陶瓷 59

3.4.2TiO2压敏陶瓷 60

3.4.3SnO2陶瓷 62

3.5磁性陶瓷 64

3.5.1 Mn-Zn软磁铁氧体 65

3.5.2 Ni-Zn软磁铁氧体 68

3.5.3钡硬磁铁氧体 70

3.5.4锶硬磁铁氧体 71

3.5.5钇铁石榴石微波铁氧体 72

3.6透明陶瓷 73

3.6.1掺钛钇铝石榴石（Nd：YAG） 73

3.6.2透明镁铝尖晶石陶瓷 75

3.7生物陶瓷 77

3.7.1羟基磷灰石 78

3.7.2磷酸三钙 80

参考文献 81

第4章 新型功能薄膜材料的制备工艺 84

4.1概述 84

4.1.1功能薄膜的分类 84

4.1.2功能薄膜的性质及应用 89

4.1.3功能薄膜的表征技术 91

4.2透明导电薄膜 94

4.2.1氧化铟锡ITO薄膜 94

4.2.2掺铝氧化锌ZAO薄膜 96

4.2.3铜铟硒CuInSe2薄膜 97

4.3铁电薄膜 100

4.3.1锆钛酸铅PbZrχTi1χO3薄膜 100

4.3.2钛酸钡BaTiO3薄膜 105

4.3.3钛酸锶钡BaχSr1-χTiO2薄膜 107

4.3.4铌酸锶钡SrχBa1χNb2O6薄膜 110

4.3.5铌酸锂LiNbO3薄膜 113

4.3.6钽酸锂LiTaO3薄膜 114

4.4电致变色薄膜 116

4.4.1氧化钨WO3薄膜 116

4.4.2氧化镍NiOχ薄膜 118

4.4.3氧化钼MoO3薄膜 120

4.4.4聚苯胺薄膜 121

4.5光学薄膜 123

4.5.1二氧化硅SiO2薄膜 123

4.5.2氧化锌ZnO薄膜 127

4.5.3氧化铝Al2O3薄膜 130

4.5.4碲化镉CdTe薄膜 131

4.6热电薄膜 132

4.6.1氧化钴钙Ca3Co4O9薄膜 132

4.6.2氧化钴钠NaχCo2O4薄膜 134

4.6.3碲化铋Bi2Te3薄膜 135

4.7热致变色薄膜 137

4.7.1二氧化钒VO2薄膜 137

4.7.2锰酸镧钙La1-χCaχMnO3薄膜 139

4.7.3锰酸锶镧La1-χSrχMnO3薄膜 141

参考文献 142

第5章 人工晶体 145

5.1概述 145

5.1.1人工晶体发展概况 145

5.1.2人工晶体生长方法 146

5.1.3人工晶体的应用 152

5.2激光晶体 153

5.2.1钇铝石榴石（YAG）系列激光晶体 153

5.2.2GGG系列激光晶体 157

5.2.3铌酸锂LiNbO3（LN）激光晶体 159

5.2.4CaF2晶体 163

5.3闪烁晶体 165

5.3.1钨酸铅PbWO4（PWO） 165

5.3.2锗酸铋Bi4Ge3O12（BGO） 168

5.3.3硅酸镥Lu2 SiO5（LSO） 170

5.3.4钨酸铋钠NaBi（WO4）2（NBW） 171

5.4宝石晶体 172

5.4.1红宝石晶体 172

5.4.2蓝宝石晶体 174

5.5非线性光学晶体 176

5.5.1磷酸二氢钾（KDP）和磷酸二氘钾（DKDP）非线性光学晶体 176

5.5.2磷酸钛氧钾KTiOPO4（KTP） 181

5.5.3偏硼酸钡BaB2O4（BBO） 184

5.5.4三硼酸锂LiB3O5（LBO） 186

5.6半导体型非线性光学晶体 188

5.6.1硫化锌ZnS与硒化锌ZnSe晶体 188

5.6.2砷化镓GaAs晶体 191

5.6.3黄铜矿类非线性光学晶体 193

5.7压电晶体 197

5.7.1简介 197

5.7.2硅酸镓镧La3 Ga5 SiO14（LGS）晶体的结构 197

5.7.3提拉法生长LGS晶体 198

5.7.4液相外延法生长LGS单晶膜 199

参考文献 200

第6章 功能高分子材料的制备工艺 202

6.1概述 202

6.2吸附分离高分子材料 203

6.2.1离子交换树脂的结构与类型 203

6.2.2离子交换树脂的制备与应用 204

6.2.3吸附树脂的结构与类型 208

6.2.4吸附树脂的制备与应用 209

6.3高分子分离膜材料 211

6.3.1膜分离机制与分离膜类型 211

6.3.2高分子分离膜的制备 214

6.3.3高分子分离膜的应用 216

6.4电活性高分子材料 218

6.4.1电活性高分子材料的特点与类型 218

6.4.2导电高分子材料及其制备 219

6.4.3化学修饰电极材料及其制备 226

6.4.4电致发光高分子材料及其制备 229

6.4.5电致变色高分子材料及其制备 231

6.5光敏高分子材料 233

6.5.1光敏高分子材料及其类型 233

6.5.2光刻胶及其制备 235

6.5.3光致变色聚合物及其制备 236

6.5.4光稳定剂及其制备 238

6.5.5高分子非线性光学材料及其制备 240

6.6高分子液晶材料 241

6.6.1高分子液晶材料及其类型 241

6.6.2高分子液晶材料的制备 243

6.6.3高分子液晶材料的应用 250

参考文献 252

第7章 功能复合材料制备工艺 254

7.1概述 254

7.1.1功能复合材料及其复合效应 254

7.1.2功能复合材料的设计途径 256

7.1.3功能复合材料的应用与发展 257

7.2聚合物基导电复合材料 259

7.2.1 Co（或Ni）包覆聚苯乙烯-甲基丙烯酸导电粒子 259

7.2.2聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） /膨胀石墨（EG） 262

7.2.3聚苯胺（PANI）/MnO2 263

7.2.4苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SBS）／炭黑 264

7.2.5聚苯胺（PANI）/TiO2 264

7.3聚合物基压电复合材料 265

7.3.1聚偏氟乙烯（PVDF）/BaTiO3 265

7.3.2锆钛酸铅（PZT）/炭黑（CB）／环氧树脂（EP） 265

7.3.3锆钛酸铅（PZT）及掺镧锆钛酸铅（PLZT）纤维／环氧树脂（EP） 266

7.4聚合物基磁性复合材料 268

7.4.1聚丙烯酸（PAA）/Fe3O4及PAA修饰Fe3O4 269

7.4.2纳米铁氧体／聚苯乙烯（PS）／聚丙烯（PP） 270

7.4.3聚丙烯酸（PAA）／聚苯乙烯（PS）／聚丙烯腈（PAN） 271

7.4.4[Fe3O4／聚醋酸乙烯酯（PVAc）]/SiO2 272

7.5聚合物基电磁波吸收功能复合材料 272

7.5.1高密度聚乙烯（HDPE）／聚苯乙烯（PS）／炭黑（CB） 273

7.5.2树脂基／SiCp-SiO2 273

7.5.3聚苯胺（PAND/BaFe8（Ti0.5Mno.5）4O19 274

7.5.4环氧树脂（EP）／炭黑（CB）/MnO2 276

7.6金属基复合阻尼材料 276

7.6.1锌基合金（ZA27）／皮胶和锌基合金（ZA27）／松香 277

7.6.2镁基合金（AZ61）/SiCp 278

7.6.3Mg2Si/Mg-9Al 278

7.7金属基超导复合材料 279

7.7.1Ag/钇钡铜氧（YBCO） 279

7.7.2Ag/铋锶钙铜的氧化物（Bi2212或Bi2223） 280

7.7.3Fe/Cu/MgB2和Nb/Cu/MgB2 280

7.8增韧陶瓷 281

7.8.1ZrO2/CaO-Al2O3-SiO2 282

7.8.2SiC晶须／MoSi2-Si-SiC 283

7.8.3碳纤维／SiC 284

7.9陶瓷基层状复合材料 286

7.9.1Ti3Si／金属 286

7.9.2 3Al2O3·2SiO2／A12TiO5 287

7.9.3A12O3（YAG）/LaPO4-A12O3 289

7.10仿生复合材料 290

7.10.1聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/ZrO2 290

7.10.2云母／羟基磷灰石 292

7.10.3聚（D-L乳酸）基仿生复合材料 292

7.10.4壳聚糖基仿生复合材料 293

7.10.5β-相磷酸三钙（TCP）／多孔胶原（Col）仿生复合材料 295

7.11梯度功能复合材料 295

7.11.1聚丙烯腈（PAN）/Cu 295

7.11.2Ag/SnO2（或La2O3）/ZnOw 296

7.11.3Fe/碳化钨（WC）/Cu 297

7.11.4 Al2O3／Ni 299

7.11.5 丝素蛋白／羟基磷灰石 300

7.11.6 有机硅聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 301

7.12纳米复合材料 301

7.12.1 a-Fe3O4（或SiO2、NiFe2O4）/氧化锡锑（ATO） 301

7.12.2八乙烯基多面体低聚硅倍半氧烷（OVS）/聚苯乙烯（PS） 302

7.12.3Au/SiO2 303

7.12.4TiO2/SiO2 303

参考文献 305