智能材料——科技改变未来电子书

内容提要

前言

目录

第一章　智能材料概述

第一节　概念和特征

一、智能材料的概念

二、智能材料的特征

第二节　智能材料的起源和发展

第三节　智能材料的功能

一、感知功能

二、信息处理功能

三、反馈功能

四、响应功能

第四节　智能材料的分类

一、按化学成分

二、按性质或功能

三、按几何特征

四、按具体产品

第五节　智能材料的应用领域

一、航空航天

二、军事

三、医疗与健康

四、建筑

五、智能电视

六、智能手机

七、智能服装

第六节　智能材料的研究内容

一、化学成分设计

二、显微结构设计

三、加工工艺

四、系统集成

第七节　发展前景——智能时代的需要

一、对材料科学的作用

二、对其他学科的作用

三、在产业界的应用

四、深层次的启示

五、未来的研究方向

第二章　能屈能伸的“大丈夫”——形状记忆材料

第一节　概　述

一、概念

二、起源和发展史

三、应用

第二节　形状记忆效应

一、原理

二、影响因素

三、类型

四、性能

第三节　形状记忆合金

一、镉系

二、钛-镍系

三、铜系

四、铁系

五、应用领域

第四节　形状记忆陶瓷

一、机理

二、种类

三、性能

四、应用

第五节　形状记忆高分子材料

一、机理

二、刺激方式

三、类型

四、特点

五、应用

第六节　发展趋势

一、形状记忆合金

二、形状记忆陶瓷

三、形状记忆高分子

四、与其他技术的融合

第三章　有“洁癖”的材料——自清洁材料

第一节　概　述

一、概念

二、起源

三、应用前景

第二节　自清洁材料的原理

一、“疏水”材料

二、“亲水”材料

三、润湿现象

四、自清洁材料的研制思路

第三节　疏水型自清洁材料

一、“不粘锅”的启示

二、疏水性自清洁材料

三、加工工艺

四、作用

五、现存的问题

第四节　亲水型自清洁材料

一、概念

二、纳米TiO_2自清洁材料

三、制备方法

四、现存的问题

五、细胞膜里的亲水性材料

第五节　具有微米-纳米结构粗糙表面的自清洁材料

一、对荷叶表面结构的研究

二、对水黾的研究

三、对其他生物体的研究

第六节　发展趋势

一、研制“微米-纳米”表面结构的自清洁材料

二、“低表面能+粗糙结构”的疏水材料

三、应用

四、现存的问题和发展方向

第四章　能自我疗伤的材料——自修复材料

第一节　概　述

一、概念

二、原理

三、类型

四、应用

第二节　高分子自修复材料

一、微胶囊自修复材料

二、中空纤维自修复材料

三、中空纤维网络自修复材料

四、可逆化学反应自修复材料

五、氢键自修复材料

六、形状记忆自修复材料

七、外激励型自修复材料

八、溶剂型自修复材料

九、凝胶型自修复材料

十、低温自修复材料

第三节　自修复混凝土

一、空心纤维自修复混凝土

二、自修复混凝土涂层

三、多功能自修复混凝土

四、形状记忆合金自修复混凝土

五、细菌自修复混凝土

第四节　金属自修复材料

一、金属磨损自修复材料

二、氧化还原反应自修复涂层

三、“老茧”型自修复材料

第五章　身边的“辟火罩”——阻燃材料

第一节　概　述

一、概念

二、原理

三、种类

四、用途

第二节　有机阻燃剂

一、卤素阻燃剂

二、无卤阻燃剂

第三节　无机阻燃剂

一、氢氧化铝阻燃剂

二、氢氧化镁阻燃剂

三、无机磷系阻燃剂

四、水合硼酸锌

五、三氧化二锑

六、其他无机阻燃剂

第四节　新型阻燃材料

一、纳米阻燃剂

二、石墨烯阻燃剂

三、碳纳米管阻燃剂

四、富勒烯阻燃剂

第六章　“空调”服装——智能调温材料

第一节　概　述

一、概念

二、原理

三、种类

四、应用

五、性能

第二节　化学成分

一、石蜡

二、无机材料

三、固-固相变材料

第三节　微胶囊调温材料

一、原理

二、起源

三、制造方法

四、微胶囊的制造

五、应用

第四节　其他调温材料

一、中空纤维调温材料

二、共混式调温材料

三、涂层型调温材料

四、多孔调温材料

第五节　新型调温材料

一、会“呼吸”的衣服

二、形状记忆调温材料

三、带“窗户”的衣服

四、用细菌制造的衣服

第六节　发展趋势

一、面临的问题

二、潜在的应用

第七章　智能调湿材料

第一节　概　述

一、概念

二、种类

三、应用

第二节　多孔型调湿材料

一、硅胶

二、硅藻土

三、沸石

四、其他矿物

第三节　生物质调湿材料

一、海绵

二、棉花

三、应用

四、吸湿原理

第四节　表面活性剂调湿材料

一、表面活性剂是什么

二、表面活性剂的种类

三、表面活性剂的结构

四、表面活性剂调湿材料

第五节　无机盐调湿材料

一、水玻璃

二、氯化钙

三、氧化钙

第六节　高吸水性树脂

第七节　分子筛

一、层状沸石

二、Co-OMS-2分子筛

三、ZSM-5沸石分子筛

四、MCM系列分子筛

五、硅铝胶

第八节　水凝胶

第九节　天然保湿因子

第十节　发展趋势

一、进一步提高吸湿效能

二、改进放湿效能

三、湿度的控制

四、仿生技术的应用

五、新型调湿材料的开发

六、其他

第八章　变色材料和“隐身衣”

第一节　概　述

一、概念

二、原理

三、分类

四、应用

第二节　光致变色材料

一、概念

二、原理

三、特征

四、种类

第三节　隐身衣

一、飞机的“隐身衣”——吸波材料

二、“摄像机”式隐身衣

三、让光线“拐弯”的隐身衣

四、变色龙和隐身衣

第四节　电致变色材料

一、概念

二、发展历史

三、类型

四、应用

第五节　发展趋势

第九章　聪明的药片——控释材料

第一节　概　述

一、概念

二、功能

三、特点

四、类型

五、应用领域

第二节　控释材料的原理

一、物理控制

二、化学控制

三、复合法

四、溶剂控制

第三节　控释材料的结构设计

一、包膜型结构

二、微球型结构

三、骨架型结构

四、凝胶型结构

第四节　控释材料的载体

一、羟丙基纤维素

二、卡波姆（Carbopol）

三、聚乙烯吡咯烷酮

四、丝素蛋白

五、白蛋白

六、环糊精

七、其他薄膜材料

八、其他骨架材料

九、抑制剂

第五节　 “更”聪明的药片

一、智能脉冲式控释材料

二、温度敏感型智能控释材料

三、酸度敏感型智能控释材料

四、光敏感型智能控释材料

五、电刺激型智能控释材料

六、磁场敏感型智能控释材料

七、化学成分敏感型智能控释材料

八、其他材料

第十章　永不充电的手机——释电材料

第一节　会发电的鱼

第二节　 “永动”手表

一、双狮表

二、光动能手表

第三节　压电材料

一、概念

二、压电效应

三、种类

四、应用

第四节　热电材料

一、概念

二、塞贝克效应

三、珀尔帖效应

第五节　热释电材料

一、概念

二、应用

第六节　光电材料

一、概念

二、外光电效应

三、光电导效应

四、光生伏特效应

第七节　发展趋势

一、电荷的释放量

二、释电的灵敏度

三、开发新型的材料体系

参考文献