Chapter

Ⅹ

Functional

Materials§10-1

Introduction1.2.3.What

is

the

functional

materialsThe

classification

of

the

functional

materialsThe

importance

of

the

functional

materialsElectric

functional

materials§10-210.2.1The

brief

of

energy

band

theory

of

solid1. The

forming

of

the

energy

band2. The

energy

band

of

insulator,

conductor

andsemiconductor10.2.2 The

semiconductor

materialsThe

intrinsic

semiconductorThe

extrinsic

semiconductor1) n-type

and

p-typesemiconductor

eEd/

kT

常數(shù)

eEg/

2kT溫度Changing

in

conductivity

of

n-typesemiconductor

with

temperature摻雜耗竭本征導(dǎo)電率2) The

dependence

of

conductivity

of

extrinsicsemiconductor

on

temperature3) The

p-n

junctionThe

semiconductormaterials

most

in

useThe

examples

ofapplication

ofsemiconductormaterials10.2.3 The

superconductor

materialsThe

superconductivity

phenomenonThe

basic

specific

property

of

superconductor1)

Zero2)

Diamagnetism(Meissner

effect)3) Josephson

effect3. The

superconductor

materials

most

in

use4. The

examples

of

application

of

superconductor

materials超導(dǎo)磁體的場(chǎng)強(qiáng)很強(qiáng),成本和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,一個(gè)直徑為3.5米,磁感強(qiáng)度為2特的超導(dǎo)磁體和常規(guī)銅線繞成磁體相比,超導(dǎo)體的建造和運(yùn)轉(zhuǎn)總費(fèi)用是262元,常規(guī)的是638萬(wàn)。的超導(dǎo)磁懸浮列車德國(guó)的常導(dǎo)磁懸浮列車2004年我國(guó)的新原理超導(dǎo)磁懸浮列車§10-3 Magnetic

functional

Materials10.3.1 The

diamagnet,

paramagnet

and

ferromagnet10.3.2 The

soft

magnetic

materials10.3.3 The

hard

magnetic

materials10.3.4 The

magnetostrictive

materials磁致伸縮材料制成的各種位移傳感器§10-4 Thermal

functional

Materials10.4.1 The

shape

memory

alloy，東方夏令時(shí)間晚上10時(shí)56分，全世界數(shù)以萬(wàn)計(jì)的科學(xué)家，數(shù)以億計(jì)的公眾凝視著電視屏幕，關(guān)注著那遠(yuǎn)在38萬(wàn)公里以外、乘坐“

”11號(hào)登月艙的

宇航員朗在月球上踏下的第一個(gè)人類的腳印，諦聽(tīng)著這位勇士從月宮里傳回的富于哲理

：“對(duì)一個(gè)人來(lái)說(shuō)，這是一小步；但對(duì)人類來(lái)說(shuō)，這是跨了一大步”。宇航員的形象和聲音是怎么從月球上返回來(lái)的呢？細(xì)心的觀眾肯定已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，宇航員登月后，在月球上放置了一個(gè)半球形的天線，月、地之間的信息就是通過(guò)它傳輸過(guò)來(lái)的。不過(guò)，有人可能納悶：天線

一個(gè)直徑數(shù)米的龐然大物，怎么能夠裝在小小的登月艙送上太空呢？原來(lái)，奧秘在于：半球形天線是用當(dāng)時(shí)剛剛發(fā)明

的

合金制成的。

記憶合金呢？1. The

shape

memory

phenomenon2. The

shape

memory

effect將某些金屬材料進(jìn)行變形后加熱至某一特定溫度以上時(shí)，能自動(dòng)回復(fù)原來(lái)形狀的一種效應(yīng)。包括單程形狀

效應(yīng)和雙程形狀

效應(yīng)以及全程形狀

效應(yīng)。3. The

principle

of

shape

memory一種特殊的馬氏體片可以隨溫度的降低而長(zhǎng)大，隨溫

度的升高而縮小，這種特殊的馬氏體被稱為熱彈性馬氏體。4. The

shape

memory

alloy

most

in

useTi-Ni

system

alloyCu

system

alloy: Cu-Zn-Al, Cu-Ni-Al,

……Fe

system

alloy: Fe-Pt, Fe-Pd,

……5. The

taking

examples

of

application形狀

合金此技術(shù)是關(guān)于

(Brassiere)的罩內(nèi)酸性型材的技術(shù).

更具體一些,形狀 合金是用于 罩內(nèi)酸性材料的主材料,為了維持至少繞阻一次以上的狀態(tài)的圓罩的 化的形象而開(kāi)發(fā)的.

此技術(shù)的目的是將形狀

合金設(shè)置為接近體溫的溫度,這樣一來(lái)在洗滌時(shí),因水溫引起的酸性型材變得柔軟,形態(tài)也易變形,戴上型材又會(huì)因體溫恢復(fù)原來(lái)的形狀從而維持圓罩原來(lái)的形態(tài),

同時(shí)將酸性型材設(shè)入罩內(nèi)時(shí),

的正面及下端的型材盡量較寬范圍地分布,

戴上之后較均衡地支撐

,

以便具備對(duì)身體擺動(dòng)節(jié)奏的伸縮性.“魔力水車”中國(guó)科技館里有一件展品，名字叫“魔力水車”。你看，一個(gè)大大的，沒(méi)有任何動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，但它卻在自動(dòng)地、永不停息地旋轉(zhuǎn)著。你一定會(huì)感到很奇怪，為什么它會(huì)無(wú)動(dòng)力地自動(dòng)旋轉(zhuǎn)？它是永嗎？如果不是，那它的動(dòng)力又來(lái)自何方？要回答這些問(wèn)題，就要從展品自身講起?！澳Яλ嚒笔且患故拘螤詈辖鹦阅艿恼蛊?，能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，奧妙就在形狀記憶合金材料上。形狀合金是一種具有特殊功能的新型材料。當(dāng)它發(fā)生嚴(yán)重變形后，只要改變溫度，給它加熱（或冷卻），它就會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的形狀。這種合金能記住自己在某一溫度下的形狀，所以人們把它叫做形狀合金?！澳Яλ嚒钡娜~片是有雙向功能的形狀合金片制作的，能記住自己兩個(gè)溫度時(shí)的形狀。你看，水槽里的水是熱的，有60℃左右，當(dāng)灰黑色的形狀

合金片入水后，它的形狀發(fā)生很大的變化，它要回到60℃溫度時(shí)的形狀。在變化