材料化学导论新型功能材料1第1页，共155页，星期日，2025年，2月5日
2材料化学新型功能材料1.形状记忆合金2.减振材料3.贮氢材料4.液晶材料5.超导材料6.光导纤维7.分离膜8.医用聚合材料9.其他现代功能材料10.准晶体第2页，共155页，星期日，2025年，2月5日
3材料化学新型功能材料1.形状记忆合金（1）形状记忆合金?形状记忆合金材料在某一温度下受外力而变形，当外力去除后，仍保持其变形后的形状；再升温，则材料自动恢复到变形前原有的形状，似乎对以前的形状保持记忆的材料。第3页，共155页，星期日，2025年，2月5日
4材料化学新型功能材料（2）形状记忆效应机理?热弹性马氏体相变机理——与钢的淬火相关在形状记忆合金中，马氏体相远比母相软得多（这与钢恰好相反），在受到外力作用时，能够很容易的通过马氏体相内部的双晶面的移动或马氏体相之间的移动而改变其形状，经加热而回复到原来的母相时，这种形状的改变会全部消失。第4页，共155页，星期日，2025年，2月5日
5材料化学新型功能材料第5页，共155页，星期日，2025年，2月5日
6材料化学新型功能材料?应力诱导马氏体相变机理研究成果：Fe-30Mn-1Si单晶合金形状记忆效应机理：应力诱导γ≒ε可逆马氏体相变γ相——面心立方结构，沿（111）密排面逐层堆积，为ABCABC…堆积方式ε相——密排六方结构，沿（0001）密排面逐层堆积，为ABAB…堆积方式。从晶体学和能量角度来看，γ→ε相变极易进行第6页，共155页，星期日，2025年，2月5日
7材料化学第7页，共155页，星期日，2025年，2月5日
8（3）形状记忆合金材料材料化学新型功能材料第8页，共155页，星期日，2025年，2月5日
9材料化学新型功能材料（4）形状记忆合金的应用?在一般工程上的应用制作管接口第9页，共155页，星期日，2025年，2月5日
10材料化学新型功能材料?在军事和航天工业方面的应用美国国家航空和宇宙航行局用形状记忆合金做成大型月面天线第10页，共155页，星期日，2025年，2月5日
11材料化学新型功能材料?在热致机构上的应用利用处于拉应力状态形状记忆合金丝的形状记忆效应，可供输入信号通过感应线圈而变成电流，使合金丝长度发生变化。?在医疗方面的应用医用材料多用钛镍合金，有耐蚀性和符合生理反应。可用于脊柱侧弯的矫正，人工关节，人造心脏等。第11页，共155页，星期日，2025年，2月5日
12材料化学新型功能材料7.2减振材料主要是防震合金，这是一种内耗能量非常大，振动能与热能的交换能力很强，因而使得振动能可以迅速衰减的一类合金材料。第12页，共155页，星期日，2025年，2月5日
13材料化学新型功能材料根据作用机制可分为四类：1.复合型材料——铸铁2.铁磁性材料——12%铬钢3.位错性材料——Mg中加入6%Zr4.孪晶型材料——锰铜系合金第13页，共155页，星期日，2025年，2月5日
7.3贮氢材料?贮氢材料在一定温度和氢气压力下，能多次吸收、贮存和释放氢气的材料。?贮氢合金金属间化合物（中间相）亦称氢海绵。常温常压下比普通金属吸氢量高1000倍。14材料化学新型功能材料第14页，共155页，星期日，2025年，2月5日
15材料化学新型功能材料如：镁镍合金制成的氢燃料箱本身重量是100kg，所吸收的氢气的热能相当于40kg汽油；镧镍合金吸氢的密度能达到液氢的密度。第15页，共155页，星期日，2025年，2月5日
16材料化学新型功能材料7.3.1贮氢原理金属-氢体系存在平衡反应：M(s)+x/2H2(g)≒MHx(s)+△H7.3.2贮氢合金的开发贮氢金