摘 要:功能材料是指具有優(yōu)良的物理、化學(xué)、生物等性能，并且能夠完成各種功能之間的相互轉(zhuǎn)化，主要用來(lái)制造各種功能元器件而被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)行業(yè)的材料。本文在總結(jié)了一定文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上根據(jù)功能材料所實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)幾種典型的功能材料作以簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞:材料;功能材料;功能材料分類(lèi)

中圖分類(lèi)號(hào):TB34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 12-0202-01

一、功能材料及其分類(lèi)

功能材料的分類(lèi)非常復(fù)雜，主要原因是功能材料的研究，生產(chǎn)和應(yīng)用寬泛，因此，導(dǎo)致功能材料的種類(lèi)繁多，存在很多分類(lèi)依據(jù)。

(一)能源材料

為了克服已經(jīng)不容忽視的環(huán)境和能源問(wèn)題，積極大力開(kāi)發(fā)能源材料已經(jīng)成為全世界各界人士的共識(shí)。目前的新能源主要有太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、氫能、生物質(zhì)能和核聚變能等。廣義的說(shuō)，凡是能源工業(yè)及能源技術(shù)所需的材料都可稱(chēng)為能源材料。目前從材料研究角度，能源材料可以大致分為新能源材料、節(jié)能材料、儲(chǔ)能材料。

(二)生態(tài)環(huán)境材料

生態(tài)環(huán)境材料是指那些具有良好的使用性能同時(shí)又滿足環(huán)保要求，與環(huán)境相互作用能產(chǎn)生優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。環(huán)境材料一般需要具有一定的先進(jìn)性， 環(huán)境協(xié)調(diào)性，舒適性。如平時(shí)大家購(gòu)物使用的方便袋，丟棄后往往會(huì)由于材料降解能力差而浮于地表，形成大地的“白色癌癥”，對(duì)土質(zhì)有很大傷害。

(三)生物醫(yī)學(xué)材料

生物醫(yī)學(xué)材料指的是一類(lèi)與生物系統(tǒng) 如人體循環(huán)系統(tǒng)等直接接觸，并能夠發(fā)生相互作用，以診斷、治療或替換生物機(jī)體中被疾病或外傷損壞的組織和器官或增進(jìn)其功能，同時(shí)對(duì)人體組織不會(huì)產(chǎn)生不良影響的材料的統(tǒng)稱(chēng)。

仿生材料也是生物材料的一個(gè)分枝。目前關(guān)于仿生材料的最新研究成果是一種人造蜘蛛絲纖維，若其得到研發(fā)，那么研發(fā)出穩(wěn)定的人造蜘蛛絲纖維將在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，比如手術(shù)縫合材料， 自動(dòng)化工業(yè)使用的纖維，防彈背心等。

(四)隱身材料

隱身技術(shù)在軍事上的準(zhǔn)確術(shù)語(yǔ)應(yīng)該是“低可探測(cè)技術(shù)”: 即通過(guò)技術(shù)手段來(lái)改變自己本身具有的可探測(cè)性信息特征，從而使對(duì)方探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)自己的概率降低。在某種程度上講，隱形技術(shù)是傳統(tǒng)偽裝技術(shù)的一種應(yīng)用和延伸，是偽裝技術(shù)的技術(shù)含量不斷增加和發(fā)展的結(jié)果。隱形技術(shù)一般包括雷達(dá)隱形、紅外隱形、磁隱形、聲隱形和可見(jiàn)光隱形等。按材料用途可分為隱身涂層材料和隱身結(jié)構(gòu)材料。

(五)防彈材料

防彈材料是指能夠?qū)崿F(xiàn)防止子彈殺傷而具有保護(hù)一定保護(hù)能力的材料。在所有防彈材料制備的器件中，防彈衣是典型的實(shí)例之一。作為一種重要的個(gè)人防護(hù)裝備，防彈衣材料研究經(jīng)歷了由最初的金屬裝甲防護(hù)板向非金屬合成材料的過(guò)渡后，又由單純合成材料向合成材料與金屬裝甲板、陶瓷護(hù)片等復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程。

(六)發(fā)光材料

發(fā)光材料即在各種類(lèi)型激發(fā)作用下能產(chǎn)生光發(fā)射的材料。發(fā)光材料的種類(lèi)繁多， 按照發(fā)光材料的發(fā)光方式主要類(lèi)型有:光致發(fā)光、陰極射線發(fā)光、電致發(fā)光、熱釋發(fā)光、光釋發(fā)光、輻射發(fā)光等。光致發(fā)光粉主要制作發(fā)光油墨、發(fā)光涂料、發(fā)光塑料、發(fā)光印花漿的理想材料，是發(fā)光材料的一個(gè)典型應(yīng)用。

(七)光電材料

光電材料是指應(yīng)用制造各種光電設(shè)備的材料。光電材料主要包括激光材料，紅外材料，光纖材料，非線性光學(xué)材料等。

1.激光材料:激光材料就是把各種電、光、射線能量轉(zhuǎn)換成激光的材料。

2.紅外材料:紅外材料一般指與紅外線的輻射，吸收和透射和探測(cè)等相關(guān)的材料。紅外材料主要有兩類(lèi):紅外探測(cè)材料和紅外透波材料。

3.光纖材料:光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫(xiě)，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中能夠全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。光纖一般是由纖芯、包層和涂敷層構(gòu)成的多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)圓柱體。

4.非線性光學(xué)材料:非線性光學(xué)指的是光與物質(zhì)相互作用時(shí)產(chǎn)生的光頻率改變等非線性光學(xué)效應(yīng)，之所以叫非線性是因?yàn)轭l率發(fā)生改變，而光的出射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)不成正比例關(guān)系，一般成平方或高次方關(guān)系。

(八)雜化材料

“雜化材料”即把兩種以上不同種類(lèi)的有機(jī)、無(wú)機(jī)材料在一定的尺寸級(jí)別上雜化，產(chǎn)生具有新結(jié)構(gòu)、新性質(zhì)、新功能的物質(zhì)。所以，雜化材料一般指兩種以上、不同種類(lèi)的有機(jī)、無(wú)機(jī)、金屬材料在原子、分子水平上雜化，從而產(chǎn)生具有新型原子、分子集合結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，含有這種結(jié)構(gòu)要素的物質(zhì)稱(chēng)為雜化材料。雜化材料可分為三類(lèi):功能雜化材料，結(jié)構(gòu)雜化材料，醫(yī)用雜化材料，且納米雜化技術(shù)是未來(lái)生物材料發(fā)展的重要方向和關(guān)鍵技術(shù)。

(九)梯度功能材料

所謂梯度功能材料是指材料的組成和結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)地變化，使材料的性能和功能也呈現(xiàn)梯度變化的一種新型的功能性材料。從材料的結(jié)構(gòu)角度來(lái)看，梯度功能材料與均一材料以及復(fù)合材料均不同。梯度功能材料可以存在多種存在組合方式，擁有靈活的梯度變化方式，可以是梯度功能涂覆型，梯度功能連接型，梯度功能整體型。這些特點(diǎn)使材料在不同區(qū)域會(huì)具有不同的功能。功能梯度材料的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。

(十)智能材料

智能材料的構(gòu)想最初來(lái)源于模仿大自然中生物的一些獨(dú)特功能來(lái)制造人類(lèi)能夠使用的\"活\"工具，如模仿蜻蜓制造飛機(jī)等等。智能材料的目標(biāo)就是想研制出一種材料，使它成為具有類(lèi)似于生物的各種功能的的材料。目前智能材料一般多由兩種或兩種以上的材料復(fù)合構(gòu)成一個(gè)智能材料系統(tǒng)。 材料一般比較單一，難以滿足智能材料的要求，這使智能材料的設(shè)計(jì)，制造，加工和性能結(jié)構(gòu)特征相關(guān)的研究成為材料科學(xué)的最活躍和最先進(jìn)的發(fā)展方向。

二、功能材料的發(fā)展趨勢(shì)

功能材料是一大類(lèi)具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的新型材料，是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等高技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料。功能材料種類(lèi)繁多，用途廣泛，正在形成一個(gè)規(guī)模宏大的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，有著十分廣闊的市場(chǎng)前景和極為重要的戰(zhàn)略意義。

有專(zhuān)家學(xué)者指出，未來(lái)功能材料的發(fā)展趨勢(shì)包括如下幾個(gè)方面:新型功能材料開(kāi)發(fā)，特別是在極端環(huán)境下和特殊領(lǐng)域所需要的高性能的功能材料;功能材料的功能性將從單一向復(fù)合，低級(jí)向高級(jí)的方向發(fā)展;功能性和結(jié)構(gòu)性能的兼容，即要求功能的優(yōu)化，同時(shí)提高結(jié)構(gòu)的層次;發(fā)展功能材料的制備新工藝，新方法，新設(shè)計(jì)和新概念等;拓展新型功能材料的產(chǎn)業(yè)化。