第1章 晶体学基础及材料性能

1.1 晶体特征

1.2 化学键与晶体类型

1.3 晶体结构

1.4 晶体缺陷

1.5 导体、半导体和绝缘体

1.6 功能材料的性能

第2章 高分子基础

2.1 高分子的概念

2.2 合成高分子的化学反应

2.3 高聚合物的分类和命名

2.4 高分子材料的特性

2.5 高聚物的溶解过程及溶液性质

第3章 超导材料

3.1 超导的微观图像

3.2 超导体的临界参数

3.3 低温超导材料

3.4 超导材料的应用

第4章 贮氢合金

4.1 金属贮氢原理

4.2 贮氢合金分类

4.3 贮氧合金的应用

第5章 形状记忆合金

5.1 形状记忆原理

5.2 形状记忆合金材料

5.3 形状记忆材料的应用

第6章 非晶态合金

6.1 非晶态合金的结构

6.2 非晶态材料的制备

6.3 非晶态合金材料

6.4 非晶态合金的性能及应用

第7章 磁性材料

7.1 软磁材料

7.2 硬磁材料

7.3 磁记录材料

7.4 其他磁性材料

第8章 半导体材料

8.1 半导体材料分类

8.2 硅和锗半导体材料

8.3 化合物半导体材料

8.4 半导体微结构材料

8.5 非晶态半导体

8.6 半导体光电子材料

8.7 半导体陶瓷

第9章 微电子器件材料

9.1 集成电路概述

9.2 衬底材料

9.3 互连材料

9.4 光刻掩膜版材料

9.5 基板材料

9.6 封装材料

9.7 多芯片组件材料

第10章 光学材料

10.1 激光材料

10.2 光纤材料

10.3 红外材料

10.4 发光材料

10.5 光色材料

10.6 非线性光学材料

10.7 液晶材料

第11章 精细功能陶瓷

11.1 导电陶瓷

11.2 介电铁电陶瓷

11.3 气敏陶瓷和湿敏陶瓷

11.4 铁氧体

11.5 生物陶瓷

11.6 高温超导陶瓷

第12章 纳米材料

12.1 纳米材料分类

12.2 纳米材料特性

12.3 纳米材料制备

12.4 纳米磁性材料

12.5 纳米陶瓷材料

12.6 纳米碳分子材料

第13章 功能转换材料

第14章 高分子试剂及固相合成

第15章 高分子催化剂、固定化酶及高分子螯合剂

第16章 感光及导电性高分子

第17章 功能薄膜材料

第18章 新型功能材

《功能材料概论》由五大部分组成。第一部分是功能材料的科学基础,包括晶体学基础及材料性能、高分子基础;第二部分是金属功能材料,包括超导材料、贮氢合金、形状记忆合金、非晶态合金、磁性材料;第三部分是无机非金属功能材料,包括半导体材料、微电子器件材料、光学材料、精细功能陶瓷、纳米材料、功能转换材料;第四部分是功能高分子材料,包括高分子试剂及固相合成、高分子催化剂、固定化酶及高分五螯合剂、感光及导电性高分子材料;第五部分是低维功能材料,包括功能薄膜材料、新型功能材料等。

《功能材料概论》可作为高等学校材料学科各专业本科生教材,亦可作为研究生教学参考书,也可供从事材料研究与应用工程的科技人员参考。

第1章绪论1

1.1涂料的基本概念1

1.1.1涂料的定义1

1.1.2涂料的作用1

1.1.3涂料的组成2

1.2涂装的概念3

1.3涂料的分类和基本品种4

1.3.1涂料的分类4

1.3.2我国涂料产品的命名原则5

1.3.3涂料的基本品种8

1.4涂料用高分子基础知识9

1.4.1高分子树脂的Tg10

1.4.2涂料溶液的Tg10

1.4.3热固性涂料的Tg11

1.5涂料的应用与发展11

练习题13

第2章涂料中常用的高分子树脂14

2.1挥发型涂料14

2.1.1纤维素聚合物14

2.1.2氯化聚合物15

2.1.3热塑性丙烯酸酯17

2.1.4溶剂挥发型涂料的发展18

2.2自由基聚合固化涂料18

2.2.1氧化聚合型涂料18

2.2.2不饱和聚酯涂料36

2.2.3辐射固化涂料38

2.3缩合聚合固化涂料41

2.3.1氨基树脂41

2.3.2丙烯酸涂料46

2.3.3聚酯涂料49

2.3.4聚氨酯漆51

2.3.5环氧漆59

2.3.6其他常见涂料64

2.4涂料应用机制68

2.4.1双组分涂料68

2.4.2单组分涂料68

2.4.3单组分涂料的反应动力学69

2.5高固体分涂料69

2.5.1提高固含量的方法70

2.5.2高固体分树脂70

2.5.3高固体分涂料的问题72

参考文献72

本章概要73

练习题74

第3章高分子溶液的形成、黏度和挥发成膜76

3.1涂料用溶剂76

3.1.1溶剂的作用及问题76

3.1.2常用有机溶剂76

3.2高分子溶液的形成78

3.2.1高分子的溶解及溶解度参数78

3.2.2影响溶解的因素84

3.3涂料的流变学87

3.3.1黏度的概念87

3.3.2流体流动87

3.3.3涂料的黏度90

3.3.4黏度的测量93

3.4溶剂的挥发96

3.4.1溶剂挥发96

3.4.2湿涂层的溶剂挥发98

3.5有机溶剂的安全性101

3.5.1安全性101

3.5.2环保和立法要求102

3.5.3环境友好型涂料103

参考文献103

本章概要103

练习题104

附录有机溶剂挥发速率的测量105

第4章颜料、涂层装饰性和保护性107

4.1颜料的分类和性质107

4.1.1颜料的分类107

4.1.2颜料体积浓度108

4.1.3颜料的通性110

4.2颜色112

4.2.1影响颜色的因素112

4.2.2颜色的表征114

4.3涂层的装饰性121

4.3.1涂料调色121

4.3.2涂层的光泽123

4.4涂层的保护性126

4.4.1大气环境127

4.4.2浸渍环境131

4.4.3防腐蚀涂料137

4.4.4防腐蚀涂层评价140

4.5涂料中常用的颜料143

4.5.1白色颜料143

4.5.2有色颜料144

4.5.3体质颜料147

参考文献148

本章概要148

练习题149

第5章涂料生产和色漆制备151

5.1涂料生产概述151

5.1.1颜料在色漆中的用量151

5.1.2基础配方（标准配方）的拟订153

5.1.3生产配方的拟订154

5.2颜料的分散与稳定154

5.2.1润湿154

5.2.2颜料解聚156

5.2.3分散体系的稳定156

5.2.4浮色和发花160

5.3工艺配方161

5.3.1研磨漆浆的方式161

5.3.2颜料体积分数对研磨料黏度的影响161

5.3.3研磨漆浆组成162

5.3.4调漆阶段的稳定化166

5.4分散设备和工艺166

5.4.1分散设备167

5.4.2分散程度评估171

5.4.3设计工艺配方的程序172

参考文献173

本章概要174

练习题174

第6章水性涂料和粉末涂料176

6.1水性涂料176

6.1.1乳胶漆176

6.1.2水稀释涂料184

6.1.3电泳涂装192

6.2粉末涂料197

6.2.1粉末涂料的基料197

6.2.2粉末涂料的性能201

6.2.3粉末涂料的制造202

6.3粉末涂装204

6.3.1电晕静电喷涂204

6.3.2其他粉末涂装方法209

6.3.3粉末涂装的特点210

6.3.4新型粉末涂层211

6.4涂料成膜原理总结211

参考文献212

本章概要212

练习题213

第7章涂料施工干燥和成膜过程215

7.1手工施工方法215

7.2喷涂216

7.2.1空气喷涂216

7.2.2高压无气喷涂221

7.2.3静电喷涂225

7.2.4其他喷涂方法231

7.2.5喷漆室235

7.3自动涂装系统243

7.3.1自动涂装机244

7.3.2涂装机器人245

7.3.3自动涂装生产线246

7.4其他机械施工方法247

7.4.1浸涂247

7.4.2淋涂248

7.4.3辊涂249

7.4.4涂布过程的分析250

7.5漆膜的干燥251

7.5.1干燥的方式、过程和分类251

7.5.2对流式干燥253

7.5.3辐射式干燥256

7.5.4电感应和微波干燥259

7.5.5紫外线固化干燥260

7.6漆膜形成过程261

7.6.1成膜过程中的流动261

7.6.2流挂控制264

7.6.3表面张力266

7.6.4泡沫和消泡269

7.6.5平滑面和粗糙面270

参考文献271

本章概要271

练习题272

第8章涂装工艺274

8.1涂装工艺概述274

8.1.1涂装技术标准274

8.1.2涂装设计276

8.1.3制定涂装工艺279

8.2漆前表面处理281

8.2.1金属表面的化学处理282

8.2.2卷材涂装292

8.2.3机械方法处理294

8.2.4船舶涂装304

8.3复合涂层308

8.3.1复合涂层的组成309

8.3.2汽车车身涂装316

8.4涂装管理和质量评价321

8.4.1制定涂装质量标准321

8.4.2涂装质量管理322

8.4.3涂层厚度测定324

8.4.4涂层力学性能326

8.4.5涂层测试328

8.5涂装安全生产概述329

参考文献330

本章概要330

练习题330

第9章非金属表面的涂装332

9.1木材涂装332

9.1.1木材表面前处理332

9.1.2木材涂装334

9.1.3人造板饰面335

9.2塑料涂装337

9.2.1塑料用涂料337

9.2.2塑料表面前处理338

9.2.3塑料涂漆工艺340

9.2.4汽车塑料件涂装341

9.3建筑涂装341

9.3.1建筑材料341

9.3.2混凝土前处理342

9.3.3建筑涂料343

9.3.4特殊涂装344

9.3.5建筑涂装场合348

参考文献349

本章概要349

练习题350