功能材料专业是干什么的
功能材料专业是材料学、生物学和医学等学科领域的跨学科专业,主干学科有高分子材料科学与工程、生物医学工程。主要从事生物材料和生物医学工程方面的教学与科研工作。背靠学科—高分子材料与工程专业的师资力量也十分雄厚,从事高分子材料与工程方面的教学与科研工作。而且功能材料专业在人才培养、学术交流等方面与国内外有广泛的合作。国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域,而生物材料学作为生命科学和材料科学的前沿性交叉学科,更是优先发展的重点功能材料专业培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识,掌握生物材料的基础和专业知识,能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。掌握材料学、生物学和医学等学科的基础知识和基本理论,特别是有高分子材料科学与工程、生物医学工程的知识。具有从事生物材料和生物医学工程方面的教学与科研工作的能力。具有功能材料专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,注重与当前科学研究的前沿热点相结合,了解其科学前沿及发展趋势。功能材料专业开设的主要课程有生物化学、分子生物学、生物医学工程、高分子化学、高分子物理、生物医学材料学、生物材料制备与加工、生物材料综合实验等专业基础及专业课程。同时加大了选修课的比例,开设有生物医用高分子改性、组织工程学、控制释放理论与应用、生物可降解高分子、环境材料基础等选修课程,课程注重与当前科学研究的前沿热点相结合,既让学生对该领域有较广泛深入的了解,又能对其日后的科研、工作有所启发。由于生物功能材料是一门正在高速发展的交叉学科,因此随着相关研究和技术的进步,功能材料专业毕业生就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可在研究院所、设计院、大专院校和企事业单位工作【摘要】
功能材料专业是干什么的【提问】
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功能材料专业是材料学、生物学和医学等学科领域的跨学科专业,主干学科有高分子材料科学与工程、生物医学工程。主要从事生物材料和生物医学工程方面的教学与科研工作。背靠学科—高分子材料与工程专业的师资力量也十分雄厚,从事高分子材料与工程方面的教学与科研工作。而且功能材料专业在人才培养、学术交流等方面与国内外有广泛的合作。国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域,而生物材料学作为生命科学和材料科学的前沿性交叉学科,更是优先发展的重点功能材料专业培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识,掌握生物材料的基础和专业知识,能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。掌握材料学、生物学和医学等学科的基础知识和基本理论,特别是有高分子材料科学与工程、生物医学工程的知识。具有从事生物材料和生物医学工程方面的教学与科研工作的能力。具有功能材料专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,注重与当前科学研究的前沿热点相结合,了解其科学前沿及发展趋势。功能材料专业开设的主要课程有生物化学、分子生物学、生物医学工程、高分子化学、高分子物理、生物医学材料学、生物材料制备与加工、生物材料综合实验等专业基础及专业课程。同时加大了选修课的比例,开设有生物医用高分子改性、组织工程学、控制释放理论与应用、生物可降解高分子、环境材料基础等选修课程,课程注重与当前科学研究的前沿热点相结合,既让学生对该领域有较广泛深入的了解,又能对其日后的科研、工作有所启发。由于生物功能材料是一门正在高速发展的交叉学科,因此随着相关研究和技术的进步,功能材料专业毕业生就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可在研究院所、设计院、大专院校和企事业单位工作【回答】
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功能材料专业是什么?
功能材料是一门普通高等学校本科专业,属材料类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。功能材料培养系统掌握材料科学与工程、物理、化学、能源、信息、环境等相关学科的基础理论知识,以及功能材料与器件领域专门知识的高素质复合型人才。掌握光、电、热、磁等功能材料与器件的工艺原理、制备技术及分析测试方法,能够从事多种功能材料的设计、制备、表征、改性与器件化的研究和开发。就业方向:功能材料专业毕业生可在橡胶、塑料、树脂及化纤产品生产加工企业从事相关产品的生产研发、工艺设计、设备管理、原料采购与产品销售等。
功能材料有哪些
功能材料的概念是美国 Morton J A于1965年首先提出来的。功能材料是指具有一种或几种特定功能的材料,如磁性材料、光学材料等,它具有优良的物理、化学和生物功能,在物件中起着“功能”的作用。为了满足这些现代技术对材料的需求,世界各国都非常重视功能材料的研究和开发。功能材料迅速发展是材料发展第二阶段的主要标志,因此把功能材料称为第二代材料。功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,还对我国相关传统产业的改造和升级,实现跨越式发展起着重要的促进作用。功能材料是指具有优良的物理、化学和生物或其相互转化的功能,用于非承载目的的材料。迄今为止,功能材料尚无统一的和严格的定义。一、从功能的不同进行分类1、物理化学功能电学功能材料:如超导体,导电高分子等;光学功能材料:如光导纤维、感光性高分子等;能量转换材料:如压电材料、光电材料等。2、化学功能分离功能材料:如分离膜,离子交换树脂、高分子络合物;反应功能材料:如高分子试剂、高分子催化剂等等;生物功能材料:如固定化酶,生物反应器等等。3、生物化学功能医用功能材料:人工脏器用材料如人工肾、人工心肺,可降解的医用缝合线、骨钉、骨板等等;功能性药物:如缓释高分子,药物活性高分子,高分子农药等。4、力学功能主要是指强化功能材料和弹性功能材料,如高结晶材料,超高强材料等等。二、按功能的显示过程可分为一次功能材料和二次功能材料1、一次功能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时,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。(1)力学功能。如惯性、粘性、流动性、润滑性、成型性、超塑性、恒弹性、高弹性、振动性和防震性。(2)声功能。如隔音性、吸音性。(3)热功能。如传热性、隔热性、吸热性和蓄热性。(4)电功能。如导电性、超导性、绝缘性和电阻等。(5)磁功能。如硬磁性、软磁性、半硬磁性等。(6)光功能。如遮光性、透光性、折射光性、反射光性、吸光性、偏振光性、分光性、聚光性等。(7)化学功能。如吸附作用、气体吸附性、催化作用、生物化学反应、酶反应等。(8)其他功能。如放射性、电磁波特性等等。2、二次功能当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式时,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。二次功能按能量的转换系统可分类如下。(1)光能和其他形式能量的转换。如光合成反应、光分解反应、光化反应、光致抗蚀、化学发光,感光反应,光致伸缩,光生伏特效应和光导电效应。(2)电能和其他形式能量的转换。如电磁效应、电阻发热效应、热点效应、光电效应、场致发光效应、电化学效应和电光效应等。(3)磁能与其他形式能量的转换。如光磁效应、热磁效应、磁冷冻效应和磁性转变等。(4)机械与其他形式能量的转换。如形状记忆效应、热弹性效应、机械化学效应、压电效应、电致伸缩、光压效应、声光效应、光弹性效应和磁致伸缩等。
功能材料与结构材料的区别?
功能材料是利用其特殊性作为作某一用途;结构材料主要是利用其力学性能作为各种各样的结构件。 材料按照它的功能为结构材料、功能材料两大类。 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。作为功能材料,除了结构本身之外,还有特殊的功能,比如磁性材料,是一块东西,但是同时又具有磁性,又比如发光材料,液晶材料等等。 结构材料是以力学性能为基础,以制造受力构件所用材料,当然,结构材料对物理或化学性能也有一定要求,如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。
功能材料和新材料的主要区别
功能材料和新材料虽然有些相似之处,但它们的主要区别在于材料的制备目的和应用方向。功能材料强调了物质与特定功能之间的关系。这种类型的材料可以表现出各种不同的性能,如光电、磁电、声波等各种特殊属性。功能材料通常需要满足一些特殊要求,如高稳定性、低损耗、高响应速度和长工作寿命等。例如,智能手机屏幕上常用的触摸感应器就是一种功能材料。新材料是指通过物理、化学等手段制备而成、具有新的物理性质、化学性质或机械性质的材料。新材料通常是为了替代传统材料,达到更好的使用效果,或者满足某些特殊要求而开发出来的。例如,碳纤维、高分子材料等都属于新材料。因此,在理解功能材料和新材料时,可以简单地将其区分为应用方向和基础性质两个方面。功能材料更注重能够通过这些基础性质实现的应用方向,而新材料更注重于物质本身所具备的基础性质。
新型材料的应用及其意义
光电子材料
optoelectronic material
在光电子技术领域应用的,以光子、电子为载体,处理、存储和传递信息的材料。光电子技术是结合光学和电子学技术而发展起来的一门新技术,主要应用于信息领域,也用于能源和国防领域。已使用的光电子材料主要分为光学功能材料、激光材料、发光材料、光电信息传输材料(主要是光导纤维)、光电存储材料、光电转换材料、光电显示材料(如电致发光材料和液晶显示材料)和光电集成材料。
(一)新型光电子材料及相关基础材料、关键设备和特种光电子器件
1、光电子基础材料、生长源和关键设备
研究目标:突破新型生长源关键制备技术,掌握相关的检测技术;突破半导体光电子器件的基础材料制备技术,实现产业化。
研究内容及主要指标:
1) 高纯四氯化硅(4N)的纯化技术和规模化生产技术(B类,要求企业负责并有配套投入)
2) 高纯(6N)三甲基铟规模化生产技术(B类,要求企业负责并有配套投入)
3) 可协变(Compliant)衬底关键技术(A类)
4) 衬底材料制备与加工技术(B类)
重点研究开发外延用蓝宝石、GaN、SiC等衬底材料的高标抛光产业化技术(Epi-ready级);大尺寸(>2")蓝宝石衬底材料制备技术和产业化关键技术。蓝宝石基GaN器件芯片切割技术。
5) 用于平板显示的光电子基础材料与关键设备技术(A类)
大面积(对角线>14〃)的定向排列碳纳米管或纳米棒薄膜生长的关键技术; 等离子体平板显示用的新型高效荧光粉的关键技术。
2、人工晶体和全固态激光器技术
研究目标:研究探索新型人工晶体材料与应用技术,突破人工晶体的产业化关键技术,研制大功率全固态激光器,解决产业化关键技术问题。
研究内容及主要指标:
1) 新型深紫外非线性光学晶体材料和全固态激光器(A类);
2) 面向光子/声子应用的人工微结构晶体材料与器件 (A类);
3) 研究开发瓦级红、蓝全固态激光器产业化技术(B类),高损伤阈值光学镀膜关键技术(B类),基于全固态激光器的全色显示技术(A类);
4) 研究开发大功率半导体激光器阵列光纤耦合模块产业化技术(B类);
5) Yb系列激光晶体技术(A类)。
3、新型半导体材料与光电子器件技术
研究目标:重点研究自组装半导体量子点、ZnO晶体和低维量子结构、窄禁带氮化物等新型半导体材料及光电子器件技术。
研究内容及主要指标:
1) 研究ZnO晶体、低维量子结构材料技术,研制短波长光电子器件 (A类)
2) 自组装量子点激光器技术 (A类)
3) Ⅲ-Ⅴ族窄禁带氮化物材料及器件技术(A类)
4) 光泵浦外腔式面发射半导体激光器(A类)
4、 光电子材料与器件产业化质量控制技术(A类)
研究目标:发展人工晶体与全固态激光器、GaN基材料及器件表征评价技术,解决产业化质量控制关键技术。
研究内容:重点研究人工晶体与全固态激光器、GaN基材料及器件质量监测新方法与新技术,相关产品测试条件与数据标准化研究。
5、光电子材料与器件的微观结构设计与性能预测研究(A类)
研究目标:提出光电子新材料、新器件的构思,为原始创新提供理论概念与设计
研究内容:针对光电子技术的发展需求,结合本主题的研制任务,采用建立分析模型、进行计算机模拟,在不同尺度(从原子、分子到纳米、介观及宏观)范围内,阐明材料性能与微观结构的关系,以利性能、结构及工艺的优化。解释材料制备实验中的新现象和问题,预测新结构、新性能,预报新效应,以利材料研制的创新。低维量子结构材料新型表征评价技术和设备。
(二)通信用光电子材料、器件与集成技术
1、集成光电子芯片和模块技术
研究目标:突破并掌握用于光电集成(OEIC)、光子集成(PIC)与微光电机械(MOEMS)方面的材料和芯片的关键工艺技术,以典型器件的研制带动研究开发工艺平台的建设和完善,探索集成光电子系统设计和工艺制造协调发展的途径,促进芯片、模块和组件的产业化。
研究内容及主要指标:
1) 光电集成芯片技术
(1)速率在2.5Gb/s以上的长波长单片集成光发射机芯片及模块关键技术(A类)
(2) 高速 Si基单片集成光接收机芯片及模块关键技术(A类)
2) 基于平面集成光波导技术的OADM芯片及模块关键技术(A类)
3) 平面光波导器件的自动化耦合封装关键技术(B类)
4) 基于微光电机械(MOEMS)芯片技术的8′8以上阵列光开关关键技术(A类)
5) 光电子芯片与集成系统(Integrated System)的无生产线设计技术研究(A类)
2、 通信光电子关键器件技术
研究目标:针对干线高速通信系统和密集波分复用系统、全光网络以及光接入网系统的需要,重点进行一批技术含量高、市场前景广阔的目标产品和单元技术的研究开发,迅速促进相应产品系列的形成和规模化生产,显著提高我国通信光电子关键器件产业的综合竞争能力。
研究内容及主要指标:
(1) 速率在10Gb/s以上的高速光探测器组件(PIN-TIA) 目标产品和规模化生产技术,直接调制DFB-LD目标产品和规模化生产技术,光转发器(Transponder)目标产品和规模化生产技术;(均为B类,要求企业负责并有配套投入)
(2) 40通道、0.8nm间隔EDFA动态增益均衡关键技术(A类);
(3) InGaNAs高性能激光器研究(A类);
(4) 光波长变换器关键技术和目标产品(B类);
(5) 可调谐激光器目标产品(A类);
(6) 用于无源光网络(EPON)的突发式光收发模块关键技术和目标产品(B类)。
3、光纤制造新技术及新型光纤
研究目标:研究开发并掌握具有自主知识产权的光纤预制棒制造技术;研究开发新一代通信光纤,推动光纤通信系统在高速、大容量骨干网以及接入网中的应用。
研究内容和主要指标:
1) 光纤预制棒制造新技术(B类,要求企业负责并有配套投入);
2) 新型特种光纤(A类)。
(三)面向信息获取、处理、利用的光电子材料与器件
1.GaN材料和器件技术
研究目标:重点突破用于蓝光激光器衬底的GaN体单晶生长技术。
研究内容及主要指标:
大面积、高质量GaN体单晶生长技术。
2、超高亮度全色显示材料与器件应用技术
研究目标:研究开发用于场致电子发射平板显示器(FED)材料和器件结构,以及超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术。
说明:等离子体平板显示器和高亮度、长寿命有机发光器件(OLED)和FED的产业化关键技术将于"平板显示专项"中考虑。
研究内容及主要指标:
1) 超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术(A类);
2) 研制FED用的、能够在低电压下工作的新型冷阴极电子源结构、新型冷阴极电子发射材料(A类)。
3、超高密度光存储材料与器件技术
研究目标:发展具有自主知识产权的超高密度、大容量、高速度光存储材料和技术,达到国际先进水平,为发展超高密度光存储产业打下基础。
研究内容及主要指标:
1) DVD光头用光源和非球面透镜等产业化关键技术(B类);
2) 新型近场光存储材料和器件(A类)。
4、光传感材料与器件技术
研究目标:以特殊环境应用为目的,实现传感元器件的产业化技术开发;研究开发新型光电传感器。
研究内容及主要指标:
1) 光纤光栅温度、压力、振动传感器的产业化技术(B类,要求企业负责并有配套投入);
2) 锑化物半导体材料及室温无制冷红外焦平面探测器技术(A类);
3) 大气监测用高灵敏红外探测器及其列阵(A类) ;
4) 基于新概念、新原理的光电探测技术(A类);
5、新型有机光电子材料及器件
研究目标:研究开发新型有机半导体材料及其在光显示等领域的应用。
研究内容及主要指标::
1) 有机非线性光学材料及其在全光光开关中的应用(A类);
2) 有机半导体薄膜晶体管材料与器件技术(A类)。