功能材料思考题13p6.docx
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功能材料思考题13p6
第一章功能材料概述
1986年，我国制定了《高技术发展计划纲要》，被评选列入的七个技术群七个技术群是生物技术、信息技术、激光技术、航天技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术新材料技术。
一般认为，新材料新材料有晶须材料、非晶材料、超塑性合金、形状记忆材料、功能陶瓷、功能有机材料、超导材料、碳纤维、能量转换材料等。
新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料
日本和欧美各国对新型功能材料的研究十分注意，这是因为功能材料是能源、计算机、通讯、
电子、激光等现代科学的基础，功能材料在未来的社会发展中具有重大战略意义。
近10年来，功能材料成为材料科学和工程领域中最为活跃的部分。
每年以5％以上的速度增长，相当于每年有1.25万种新材料问世。
一、功能材料的概念
功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。
在国外，常将这类材料称为功能材料（FunctionalMaterials）、特种材料（SpecialityMaterials））或精细材料（FineMaterials）。
功能材料涉及面较广，具体包括光、电功能，磁功能，分离功能，形状记忆功能等。
功能材料既遵循材料的一般特性和变化规律又具有其自身的特点
材料分为以下四类
（1）力学功能主要是指强化功能材料和弹性功能材料，如弹性材料、高塑性材料、超高强材料等。
（2）化学功能
①分离分离功能材料：
如分离膜，离子交换树脂、高分子络合物；②反应反应功能材料；如高分子试剂、高分子催化剂；③生物生物功能材料：
如固定化菌，生物反应器等。
（3）物理功能
①电学电学功能材料：
如超导体，导电高分子等；②光学光学功能材料：
如光导纤维、感光性高分子等；③磁性材料：
如铁氧体、磁致伸缩材料等；④能量转换能量转换材料：
如压电材料、光电材料。
（4）生物化学功能
①医用功能材料，人工脏器用材料如人工肾、人工心肺，降解的医用缝合线、骨钉、板等；
②功能性药物功能性药物：
如缓释性高分子，药物活性高分子，高分子农药等；③生物降解生物降解材料
功能材料按其功能的显示过程又可分为一次功能材料和二次功能材料
当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于同一种形式，材料起到能量传输部件的作用，材料的这种功能称为一次功能。
以一次功能为使用目的的材料又称为载体材料。
当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式，材料起能量的转换部件作用，材
料的这种功能称为二次功能或高次功能。
有人认为这种材料才是真正的功能材料。
①光光能与其他形式能量的转换；②电电能与其他形式能量的转换；
③磁磁能与其他形式能量的转换；④机械机械能与其他形式能量的转换。
所谓功能设计，就是赋予材料以一次功能或二次功能特性的科学方法。
有人认为21世纪将逐渐实现按需设计材料。
材料科学与工程一般都认为由四要素，即结构/成分、合成/流程、性能与效能，但考虑到结构与成分并非同义词，所以材料科学与工程材料科学与工程应为五要素，即成分、合成/流程、结构、性能与效能。
复合就是把两种以上组分材料组成一种新材料的方法；杂化的基本思想就是将原子、分子集团在几埃到几干埃的数量级上进行复合。
智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一。
第二章功能金属材料
2.1对应变电阻材料有那些要求？
试说明电阻应变计的原理？
（a）具有高的、稳定的电阻率．在工作温度范围内具有低的、稳定的电阻温度系数，以及大的应变灵敏度系数K（K＝△L/L），并在较大范围内不随温度变化；
（b）在拉伸或压缩时，K值相向或相差很小，不氧化，线膨胀系数等于或略高于被测件的线膨胀系数；
（c）有良好的机械性能，强度高．蠕变小，容易加工和焊接等。
经受外力作用（拉伸或压缩）的金属材料将会发生变形而使其电阻也发生相应的变化，其电阻值变化量与所受外力引起的变形量是成比例的，这种现象称为应变－电阻效应
2.2非晶态合金有哪些结构特点，影响其形成的主要因素是什么？
（1）内部原子排列短程有序而长程无序
（2）均匀性显著特点
一层含义：
结构均匀、各向同性，它是单相无定结构，没有象晶体那样的结构缺陷，如晶界、孪晶晶格缺陷、位错、层错等。
二层含义：
成分均匀性。
在非晶态金属形成过程中，无晶体那样的异相、析出物、偏析以及其他成起伏
（3）热力学不稳定性
体系自由能较高，有转变为晶态的倾向
影响其形成的主要因素是：
（1）合金中类金属的含量
随类金属含量的增加，非晶态合金的形成倾向和稳定性提高
（2）原子尺寸差别
原子尺度增加则非晶态合金形成倾向和稳定性增加
2.3薄膜的形成过程有哪些特点?
金属薄膜有哪些结构特点？
㈠薄膜的形成过程大致都可分为4个阶段，在最初阶段，外来原子在基底表面相遇结合在一起成为原子团，只有当原子团达到一定数量形成“核”后，才能不断吸收新加入的原子而稳定地长大形成“岛”；随着外来原子的增加，岛不断长大，进一步发生岛的接合；很多岛接合起来形成通道网络结构；后续的原子将填补网络通道间的空洞，成为连续薄膜。
㈡金属薄膜的结构特点
①薄膜制备过程决定的特点：
（1）非平衡态相结构
（2）膜经常是非化学计量比成分
（3）薄膜内存在大量的缺陷
（4）沉积冷却过程中常会产生较大的内应力
②薄膜制备方法能够实现的特点
（1）薄膜材料在制备过程中可以在很大范围内将几种材料掺杂在一起得到均匀膜，而无需考虑是否会形成均匀相，这样就能较自由地改变薄膜的性能。
（2）可以根据需要得到单晶、多晶及至非晶的各种结构薄膜。
（3）可以容易地将不同材料结合在一起制成多层结构的薄膜
（4）通过沉积速率的控制可以容易得到成分不均匀分布的薄膜
2.4金属多孔材料有哪些特点及应用？
特点：
1）优良的透过性能，适于制作催化剂、流体的分布与渗透装置等；
2）金属微孔孔径与孔隙易于控制，用于过滤时的过滤精度高；
3）比表面积大，可以为化学反应提供理想的大面积接触材料；
4）可有效地吸收、传播能量；
5）保持一定的金属与合金本身的特性；
6）烧结金属多孔材料耐高温、抗热震、耐低温，适宜在较高或超低的工作温度和耐热冲击环境下长期工作；
7）金属微孔孔径、空隙度、渗透性能可通过反吹、高温热处理、化学溶剂、燃烧和超声波振动等多种途径的清洗再生方式，洗涤性能好，从而延长了使用寿命；
8）烧结金属多孔材料具有较好的机械加工性，可进行较复杂的机械成型加工及焊接。
应用：
⑴在过滤与分离方面，利用通孔金属多孔材料的孔隙对流体介质中固体粒子的阻留和捕集作用，将气体或液体进行过滤与分离，从而达到介质的净化或分离作用。
⑵在热交换方面，由于金属本身具有良好的导热性，所以，具有很大表面积的通孔金属多孔材料适于制造换热器、加热器和散热器。
⑶在化学工业方面，金属多孔材料作为载体可使催化剂的有效接触面积增加，提高催化效率。
起到吸声的作用。
⑷在吸声降噪、消音方面，金属多孔材料由于具有开口孔隙和半开口孔隙。
⑸在流体流量控制方面，如用于气体或液体的流量计、自动化系统中的信号控制延时器、风道的直流器和阀门的布流器等。
第三章磁性材料
1、试说明软磁材料、硬磁材料的主要性能指标。
答：
软磁材料：
容易反复磁化，且在外磁场去掉后，容易退磁的材料。
特点：
软磁材料磁
滞回线细长，磁导率高，矫顽力低，铁芯损耗低，容易磁化，也容易去磁。
用途：
发电机、电动机、变压器、电磁铁、各类继电器与电感、电抗器的铁心；磁头与磁记录介质；计算机磁心等。
要求：
高的饱和磁感应强度、高的最大磁导率、高的居里温度和低的损耗。
分类：
高磁饱和材料，中磁饱和中导磁材料，高导磁材料，高硬度、高电阻、高导磁材料，矩磁材料，恒磁导率材料，磁温度补偿材料，磁致伸缩材料。
硬磁材料，又称永磁材料。
磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长
期保留其强磁性（简称磁性），其特征是矫顽力（矫顽磁场）高，一般Hc＞104A/m，剩余磁感应值大于1T以上。
这里的硬和软主要指磁学性能上的硬和软，但一般情况下和力学性能上的硬和软有一定关系。
用途：
硬磁材料主要用来储藏和供给磁能，作为磁场源。
硬磁材料在电子工业中广泛用于各种电声器件、在微波技术的磁控管中亦有应用。
二、评价永磁材料的几个重要指标：
（1）剩余磁感应强度Br：
高的剩余磁感应强度（或磁通密度，符号为Br）和高的剩余磁化强度（符号为Mr）.
（2）矫顽力Hc：
高的矫顽力，矫顾力（符号为Hc）是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度；
（3）最大磁能积（BH）max：
高的最大磁能积，最大磁能积[符号为（BH）
max]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度，简单地说就是永久磁铁磁极之间的空隙中所能提供磁能的量度，它在数值上等于退磁曲线上各点所对应的磁感应强度和磁场强度乘积中的最大值，当永久磁铁的工作点位于退磁曲线上具有（BH）max的那一点时，为提供相同的磁能所需的永磁材料体积最小。
（4）高的稳定性即指其有关磁性能在长时间使用过程中或者在受到外加干扰磁场和温度、震动和冲击等外界环境因素影响时保持不变的能力，材料稳定性的好坏直接关系到永久磁铁工作的可靠性。
2、试述主要软磁材料和它们的应用
（1）金属软磁材料有电工用纯铁，电工用硅钢片；合金非晶态合金，软磁铁氧体，铁镍合金，铁钴合金，铁铝合金等。
♣在强磁场下工作的磁性部件，如电力工业中大量使用的电动机、发电机、大功率变压器、电磁铁等，要求所用的磁性材料应具有高的饱和磁感强度，价格便宜，生产工艺简单，便于大批生产。
♣在通讯技术中常用的变压器、换能器的铁心、磁屏蔽材料以及开关等磁性元件，绝大部分在弱磁场下工作，它要求材料应具有高的磁导率。
（1）电工用纯铁主要用途：
电磁铁的铁芯和磁极，继电器的磁路和各种零件，感应式和电磁式测量仪表的各种零件，扬声器的磁路，电话中的振动膜，磁屏蔽等。
（2）电工用硅钢片主要用途：
各种形式的电机、发电机和变压器中；在扼流线圈、继电器和测量仪表中也大量使用。
（3）铁镍合金含镍量为30~90%的铁镍合金主要成分为铁、镍、铬、钼、铜等。
用途电讯工业、仪表、电子计算机，控制系统等领域。
根据镍的含量不同，用途也不完全相同。
铁钴合金用作直流电磁铁铁心和极头材料、航空发电机定子材料以及电话受话器的振动膜片等。
铁铝合金是指以铁和铝为主要元素组成的软磁合金系列，研究表明当含铝量在16％以下时，便可以热轧成板材或者带材。
它可以部分取代铁镍系坡莫合金在电子变压器、磁头以及磁致伸缩换能器等处使用。
（4）非晶态软磁材料大致上可分为三大类：
（1）过渡金属－类金属非晶合金，主要包括铁基非晶合金、铁镍基非晶合金和钴基非晶合金；
（2）稀土－过渡族非晶合金，如TbFeCo、GaTbFe等；（3）过渡金属－过渡金属非晶态合金，如FeZr、CoZr等。
钴基非晶态软磁合金适合于做传递小功率能量及传递电压信号的磁性适合于做传递小功率能量及传递电压信号的磁性元件。
铁镍基非晶态软磁合金可用于传递中等功率及中等强度电压信即可用于传递中等功率及中等强度电压信号的变压器中。
（5）纳米晶软磁合金纳米晶软磁合金兼备了各类传统软磁材料的优点，如高饱和磁感应强度、高磁导率和低损耗点等，它适应了各类电子设备向高效节能，小型轻等，量化方向发展的需求，主要用于制作各类高品质圈绕铁心，可广泛应用于计算机、网络、通讯和，自动化控制等电子信息领域。
第四章超导材料
4.1什么叫库柏电子对？
利用BCS理论解释超导的微观机制。
⑴当电子间有净的吸引作用时，费密面附近的两个电子将形成束缚的电子对的状态，它的能量比两个独立的电子的总能量低，这种电子对状态称为库柏对。
考虑到电子的自旋，最佳的配对方式是动量相反同时自旋相反的两个电子组成库柏对。
⑵库柏对之间通过交换声子耦合在一起，拆散一个库柏对，产生两个正常态电子需要外界提供能量。
库柏对吸收能量变成两个独立的正常电子的过程称为准粒子激发。
由于受热激发，有一些库柏对被拆开成为正常电子，这样就使得超导体内有两种载流子：
超导电子和被激发到能隙之上单粒子态中的正常电子。
这正赋予了二流体模型新的意义。
①在常温下，金属原子失去外层电子成为正离子规则排列在晶格的结点上作微小振动。
自由电子无序地充满在正离子周围。
在电压作用下，自由电子的定向运动就成为电流。
自由电子在运动中受到的阻碍称为电阻。
处在超导态的电子，不是单独一个个存在的，而是配成库珀对存在的，配对的电子，其自旋方向相反，动量的大小相等而方向相反，总动量为零。
库珀对作为整体与晶格作用，因此一个电子若从晶体得到动量，则另一个电子必失去动量，作为整体，不与晶格交换动量，也不交换能量，能自由地通过晶格，因此没有电阻。
②温度愈低，结成的电子对愈多，电子对的结合愈牢固，不同电子对之间相互的作用力愈弱。
在电压的作用下，这种有秩序的电子对按一定方向畅通无阻地流动起来。
③当温度升高后，电子对因受热运动的影响而遭到破坏，就失去了超导性。
当磁场强度达到临界强度时，磁能密度等于库珀对的结合能密度，所有库珀对都获得能量而被撤散，超导态转为正常态。
第五章功能陶瓷
1、常见的绝缘陶瓷有哪几种？
有什么特点？
常见的陶瓷都是不导电的绝缘体，但是目前已经研制成功了能够导电的陶瓷。
绝缘陶瓷可分为氧化物绝缘陶瓷和非氧化物绝缘陶瓷两大系列；无论是哪种系列的绝缘陶瓷，要成为一种优异的绝缘陶瓷，它必须具备如下性能：
体积电阻率ρ>=1012Ω·cm；相对介电常数εr<=30；损耗因子tgδ<=0.001；介电强度DS>=5.0kV/mm。
除上述性能外，绝缘陶瓷还应具有良好的导热性、与导体材料尽可能一致的热膨胀性、耐热性、高强性及化学稳定性等。
氧化物系绝缘陶瓷已得到广泛应用，如氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化硅等。
而非氧化物系绝缘陶瓷是70年代才发展起来的，目前应用的主要有氮化物陶瓷，如Si3N4、BN、AlN等。
除多晶陶瓷外，近年来又发展了单晶绝缘陶瓷，如人工合成云母、人造蓝宝石、尖晶石、氧化铍及石英等。
2、多孔陶瓷的形成机制有哪几种？
有什么应用？
多孔陶瓷的形成机制主要有四种：
（1）利用骨料颗粒的堆积，粘接形成多孔陶瓷；
（2）利用可燃尽的多孔载体吸附陶瓷料浆，而后在高温下燃尽载体材料而形成孔隙结构；（3）利用某些外加剂在高温下燃尽或挥发而在陶瓷体中留下孔隙；（４）利用材料的热分解、相变、离析而形成小孔隙。
多孔材料主要应用有：
（1）用于金属熔体的过滤净化
（2）用于精过滤技术领域除去除对装置有害的微粒（3）作催化剂的载体（4）作敏感元件（5）在电化学工艺中作为隔膜材料（6）利用多孔陶瓷的孔道阻尼作用降低噪声（7）用于布气，孔径为10~600um的多孔陶瓷用于化工、冶炼等过程，可增大气液反应接触面而加速反应。
第六章敏感陶瓷
1.敏感陶瓷的晶体结构和物理特性有什么关系？
陶瓷是由晶粒，晶界，气孔组成的多相系统，通过人为的参杂，可以造成晶粒表面的组分偏离，在晶粒表面产生固溶，偏析及晶格缺陷等。
另外，在晶界处也会产生异质相的析出、杂质的聚集、晶格缺陷及晶格各向异性等。
这些晶粒边界层的组成、结构变化，显著改变了晶界的电性能，从而导致整个陶瓷电学性能的显著变化。
2.常见的敏感陶瓷有哪几类，各有什么代表？
（1），物理敏感陶瓷
分为a,光敏陶瓷，如CdS,CdSe
b,热敏陶瓷，如PTC陶瓷、NTC和CTR热敏陶瓷等；
c,磁敏陶瓷，如InSb、InAs、GaAs等；
d,声敏陶瓷，如罗息盐、水晶、BaTiO3、PZT
e，压敏陶瓷，如ZnO、SiC等；
f，力敏陶瓷，如PbTiO3、PZT等。
（2），化学敏感陶瓷
a,氧敏陶瓷，如SnO2、ZnO、ZrO2等；
b,湿敏陶瓷，TiO2—MgCr2O4、ZnO—Li2O—V2O5等。
c,生物敏感陶瓷也在积极开发之中。
第七章光功能材料
1.常见的光学晶体有哪几种，各有什么特点？
（1）金属卤化物晶体
A：
氟化物单晶:
LiF、NaF、RbF、MgF2、CaF2、SrF、MnF2、LaF、LiYF4等
这类晶体不论在紫外还是红外光谱区均有较高的透过率，可用作各个波段的光学窗口材料
生长工艺成熟，可生长出大尺寸、光学质量好的单晶。
氟化物晶体的缺点是线膨胀系数大、热导率小，抗热冲击性能差
B：
碱金属卤化物光学晶体：
KCl、NaCl、KI、KBr、RbI、RbCl、CsBr、CsI等
溶点较低，容易生长出光学均匀性良好的大尺寸单晶，具有很宽的红外波段，可用于制造红外仪器的窗口和棱镜。
缺点是易潮解，硬度低，力学性能较差。
（2）氧化物和含氧酸盐晶体
A：
蓝宝石（Al2O3）：
光谱透过范围0.15~6.5μm，透过率高于80％，熔点高（2050℃），硬度仅次于金刚石，高热导率和低线膨胀系数，适合作为特殊环境下的窗口材料。
B：
光学水晶（SiO2）：
在0.12~4.5μm光谱范围内透过性能良好，广泛用于棱镜、透镜、补偿镜。
C：
金红石（TiO2）：
在波长1μm范围内折射率较高，常用于光学器件的前置透镜来减小反射损耗。
类似的高折射和色散晶体还有SrTiO3等。
D：
冰洲石（CaCO3）：
透过波段为0.2~5.5μm，具有较高的双折射率。
主要用于制作偏光器件。
E：
MgO晶体：
禁带宽度大，是一种良好的耐高温近红外光学晶体。
（3）Ⅳ族与Ⅱ－Ⅵ族化合物晶体
许多半导体材料是重要的红外光学材料，与单晶材料相比，多晶半导体材料强度提高，成本降低，但是散射较严重。
A：
Ge、Si晶体：
化学稳定性好，红外透过范围宽（2~50μm）晶体折射率高（n>3.5），光的折射损耗率大（>45％），使用时必须镀增透膜。
B：
金刚石晶体的光谱透过波段从紫外（225nm）延伸到远红外，可用于各种光学元件以及激光、XX射线、同步加速器的窗口材料。
C：
Ⅱ－Ⅵ族半导体单晶及多晶主要有ZnS、ZnSe、CdTe以及CdSe等。
其光谱透过区很宽，从可见光区延伸到17μm的红外波段。
具有较高的硬度，较低的折射率和较低的红外损耗率。
是各种激光器窗口的主要材料。
（4）人造宝石晶体
2.什么是晶体的非线性光学效应，主要的非线性光学晶体有哪些？
当光波通过介质时，极化率非线性响应对于光波的反作用，产生了在相频、差频等处的谐波。
这种与强光有关的，不同于线性光学现象的效应被称为非线性光学效应。
A：
KDP（磷酸二氢钾）晶体：
具有较大的非线性光学系数和较高的抗激光损伤阈值，从近红外到紫外波段都有很高的透过率。
B：
KTP（磷酸钛氧钾）晶体：
具有非常大的非线性光学系数（约为KDP的5～20倍）；在室温下能实现相位匹配，对温度和角度变化不敏感；在0.35～4.5μm波段内透光性能良好；机械性能优良，化学性质稳定，不潮解，耐高温，主要用于YAG激光器的腔内、腔外倍频，以便获得高功率的绿色激光光源。
C：
BBO（偏硼酸钡）晶体：
主要用于YAG激光器的二倍频、三倍频及四倍频泵浦的参量振荡器和光参量放大器等。
D：
LN（铌酸锂）晶体：
一种重要的多功能晶体，具有较大的非线性光学系数；能实现非临界相位匹配；但由于其激光损伤阈值较低而降低了其激光二次谐波发生作用，主要用于制作激光倍频器件、光参量振荡器和集成光学元件等。
E：
AgGaS2晶体：
一种半导体型非线性光学晶体，主要用于制作红外波段的激光倍频、混频等器件。
F：
LAP（精氨酸磷酸盐）晶体：
一种由天然碱性氨基酸（即L精氨酸分子）和无机酸（即磷酸分子）组成的有机盐晶体，性能优良，是当前较好的紫外频率变换材料，可制成多频率转换器，还是用于激光核聚变的最佳材料之一。
3.激光发生的原理是什么？
常见的激光晶体有哪几类？
激光发生的原理：
三个步骤：
电子数反转，激发跃迁，谐振。
激光靠的就是一些特殊材料在特殊条件下，微观结构中电子可以较长时间的存在于能量较高的高能级，和正常物态下的电子分布相反，属于电子数反转；而后被经过的光子激发，发生跃迁，放出光，这个光的波长频率和激发它的光是一样的；通过特制的谐振腔，光子在里面不断来回振动，每个光子每次都激发出一个新的光子，数量不断翻倍，最后光子越来越多，但是频率一样，波长一样，再从谐振腔的窗口出释放出来，就是激光了。
激光晶体全是人工晶体，而且都是无机晶体。
它可以分为搀杂型激光晶体、自激活型激光晶体、色心激光晶体和激光二极管四类。
A：
搀杂型激光晶体：
绝大多数激光晶体都是搀杂型激光晶体，它是由激活离子和基质晶体两部分组成。
各种激活离子提供一个合适的晶格场，使之产生所需的受激辐射。
B：
高浓度自激活晶体：
当激活离子成为基质的一种组分时，形成自激活晶体。
C：
色心激光晶体是由束缚在基质晶格点缺陷周围的电子或者其他元素离子与晶格相互作用形成发光中心，由于束缚在缺位的电子与周围晶格发生强烈的耦合使得电子能级显著加宽，使吸收和荧光光谱呈连续的特征。
D：
半导体激光器是以半导体晶体为工作物质的一类激光器，主要有要有ⅢⅤ族半导体和族半导体和Ⅱ～Ⅵ族半导体。
4.荧光灯和夜光材料的主要成分是什么？
激活剂和敏化剂。
光致发光材料一般需要一种基质晶格晶体结构，例如ZnS、CaWO4和Zn2SiO4等，在掺入少量的诸如Mn2+、Sn2+、Pb2+、Eu2+那样的阳离子、这些阳离子往往是发光活性中心，称作激活剂。
有时还需要掺入第二类型的杂质阳离子，称作敏化剂。
第八章功能玻璃
没有思考题
第九章功能高分子材料
1.功能高分子材料都有哪些功能和应用？
（1）化学功能:
包括传质、离子交换、催化、吸着等等。
应用：
化工、制药、海水淡化、冶金、能源等。
（2）物理功能：
电磁功能：
导电、导磁、光电效应、力电效应、磁性转换等。
应用：
防静电材料、屏蔽材料、电子技术和电子器件、光电池、磁带、显示记录等等。
光功能：
光色效应、光电效应、偏光效应、光化学等
应用：
显示、连接器、情报处理、荧光染料、高密度记录和储存等。
（3）复合功能：
高分子吸附、高分子染料、稳定剂、相容剂等
（4）生物和医药功能：
修补、药理、化学降解、仿人体功能与替代
应用：
人体脏器、治疗动脉硬化、抗血栓、非永久性外科材料等。
2．导电高分子的导电机制是什么？
有哪些掺杂方式？
导电机制：
导电高分子是由含π电子的共轭高聚物通过化学或电化学掺杂使其由绝缘体转变为导体。
离子型导电高分子通常又叫高分子固体电解质，其导电时的载流子主要是离子。
电子型导电高分子指的是以共轭高分子为主体的导电高分子材料,导电时的载流子是电子（或空穴）。
掺杂方式：
导电高分子的掺杂则是通过氧化还原反应实现的。
掺杂的方式主要有两种：
化学掺杂法，即通过加入第二种不同氧化态的物质，使之与聚合物接触并反应；电化学掺杂法，即聚合物作为电极，掺杂剂作为电解质，在通电条件下使聚合物链发生氧化还原反应而直接改变其荷电状态。
前者简单易行，有利于了解掺杂前后聚合物结构与性能的变化；后者时间短，效率高，易于得到导电聚合物薄膜。
3．液晶态的形成需要什么条件？
按照相态结构液晶可以分为哪几类？
都有什么特点？
.
形成液晶态的分子要满足以下三个条件。
分子具有不对称的几何形状。
如细长棒状、平板状或盘状。
分子要有一定的刚性。
如含有多重键、苯环等刚性基团。
分子之间要有适当大小的作用力以维持分子的有序排列。
为此要求液晶分子含有极性或易于极化的基团。
按照相态结构液晶可以分为近晶型、向列型和胆甾型。
近晶型液晶中，液晶基元相互平行排列成层状结构，其轴向与层片平面垂直。
层内棒状结构的排列保持着大量的二维固体有序性。
棒状结构在层内可以移动，但不能来往于层间。
因此，不能发生垂直于层片方向的流动，而片层之间可以相互滑移。
向列型液晶中，液晶基
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