1、(一一 )名词解释名词解释 (共共 9 个个 )(1)功能材料(2) 超导体临界磁场 Hc(3)粒子数反转（4）非线性光学效应（5）晶格常数（6）正压电效应（7）气敏陶瓷（8）n 型半导体（9）化合物半导体(10)纳米量子尺寸效应(11)近晶型液晶(12)光致抗蚀感光材料(13)增感剂(14)光聚合反应(15)液膜分离(16)渗透蒸发分离（17）异质结（18）纳米材料的量子尺寸效应（19）逆压电效应（20）光生伏特效应（21）光致诱蚀感光材料（22）超导迈斯纳效应(23)高温超导(二) 填空( 共 19 个空 )(1)红宝石激光晶体(Al2O3:Cr3+)基质是刚玉单晶(-Al2O3) ，晶体
2、内掺有约 0.05（重量比）的 Cr2O3。发射波长为可见光波长为 694.3nm 的红色光。钕钇铝石榴石激光器(YAG:Nd3+)是一种固体激光器，其产生激光的波长为 1064nm，属于红外光频段(2)在 1966 年，英籍华裔科学家高锟博士指出：光纤的高损耗是由材料中所含的杂质引起的。如果降低材料中的杂质含量，可使得光纤的损耗降至 20dBkm，甚至更小.目前在光纤最低损耗窗口的1.55m 处,光纤损耗可做到 0.2dBkm。(3)将红宝石激光器发生的波长 694nm 的激光束聚焦在倍频晶体 (石英)上，通过摄谱仪发现，输出的光束除原波长谱线 外，还有倍频波长为 347nm 的紫外光。磷酸
3、钛氧钾晶体(KTiOPO4)晶体被公认为1064m 激光倍频的首选材料，它可以把 1064m 的红外激光转换成 053m 的绿色激光。（4）世界上第一块气敏陶瓷是用二氧化锡和氯化钯混合再研得极细，在高温炉中烧结而成的.它颗粒极细，吸附气体能力很强，此外，它又能显半导体性质，随吸附气体多寡，可改变导电率，所以，气敏陶瓷又被称作“电子鼻” 。（5）碲镉汞(MCT)是一种连续固溶体半导体,是目前最重要的红光探测器件材料,它由碲,镉,汞三种元素组成, 化学计量式为 Hg1-xCdxTe,物理性质随组份 X 可连续地从金属性变为半导性,X=0.17 时为 0eV,X=1 时为 1.6eV,为直接跃迁型半
4、导体.是继硅,砷化镓之后第三代半导体中最有前途和应用最广泛的光电子材料之一。（6）热敏陶瓷可以根据其阻温特性分为:(1)正温系数热敏陶瓷(PTC),(2) 负温系数热敏陶瓷(NTC),(3) 临界温度系数热 敏陶瓷(CTR),(4) 线性阻温特性热敏陶瓷（7）第三代半导体材料是以 GaN(氮化镓)材料 P 型掺杂的突破为起点，以高亮度蓝光发光二极管(LED)和蓝光激光器的研制成功为标志的。它们的禁带宽度大都在 3 个电子伏以上，在室温下不可能将价带电子激发到导带，器件的工作温度可以很高，是制作高功率,高频率,高温“三高”器件的优良材料(8)形成溶致性高分子液晶的分子结构必须符合两个条件： 分子
5、应具有足够的刚性； 分子必须有相当的溶解性。然而，这两个条件往往是对立的。这是溶致性高分子液晶研究和开发的困难所在。(9)聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)是以六甲基磷酰（HTP）和 N甲基吡咯烷酮（NMP）混合液为溶剂，两种单体进行低温溶液缩聚而成的。PPTA 具有刚性很强的直链结构，分子间又有很强的氢健，因此只能溶于浓硫酸中。用它纺成的纤维称为 Kevlar 纤维，比强度优于玻璃纤维。(10)液晶现象是 1888 年奥地利植物学家莱尼茨尔（F. Reinitzer）在研究胆甾醇苯甲酯时首先观察到的现象。现已发现许多物质具有液晶特性。形成液晶的物质通常具有刚性的分子结构。导致液晶形成的刚性结构
6、部分称为致晶单元。(11)重铬酸盐水溶液 亲水性高分子感光体系中,CrVI能以酸性铬酸离子 (HCrO4)以及铬酸离子(CrO42 -)等形式存在。其中只有HCrO4是光致活化的。因此，使用的高分子化合物必须是供氢体，否则不可能形成 HCrO4。(12)自上世纪 60 年代中期以来，膜分离技术真正实现了工业化。首先出现的分离膜是超过滤膜（简称 UF 膜） 、微孔过滤膜（简称 MF 膜）和反渗透膜（简称 RO 膜） 。以后又开发了许多其它类型的分离膜。(13)膜分离过程的主要特点是:以具有选择透过性的膜作为分离的手段，实现物质分子尺寸的分离和混合物组分的分离。膜分离过程的推动力有浓度差、压力差和
7、电位差等(14)在高分子膜分离技术中,分离溶液中分子量低于 500 的低分子物质，应该采用反渗透膜；分离溶液中分子量大于 500 的大分子或极细的胶体粒子可以选择超滤膜，而分离溶液中的直径 0.110m 的粒子应该选微孔膜。(15)原则上讲，凡能成膜的高分子材料和无机材料均可用于制备分离膜。但实际上，真正成为工业化膜的膜材料并不多。目前，在实用的有机高分子膜材料中,一半以上是纤维素酯类、1/3 左右为聚砜类,其余为聚酰胺类及其他材料.(16)对于渗透蒸发膜来说，只有对所需要分离的某组分有较好亲和性的高子物质才可能作为膜材料。如以透水为目的的渗透蒸发膜，应该有良好的亲水性，因此,聚乙烯醇（PVA
8、）或醋酸纤维素（CA）是较好的膜材料；而当以透过醇类物质为目的时，憎水性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）则是较理想的膜材料。（17）将超导体冷却到某一临界温度（TC）以下时电阻突然降为零的现象称为超导体的零电阻现象，不同超导体的临界温度各不相同。 （18）由于在纳米结构材料中有大量的界面，这些晶界面为原子提供了短程扩散途径，因此纳米结构材料具有具有较高的扩散率,这种性能使一些通常在较高温度才能形成的稳定相在较低温度下就可以存在，可使纳米结构材料的烧结温度大大降低（19）以 BaTiO3 系陶瓷为代表,是实用范围最广的 PTC 热敏半导体陶瓷材料. BaTiO3 是典型的铁电体,为 ABO3 型钙钛
9、矿结构,只有在氧化气氛中烧结和在高于 900的氧化气氛中绶慢降温热处理才能表现出 PTC 效应,在还原气氛中烧结或高温直接淬火,PTC 效应很低或根本没有 PTC 效应.（20）高分子载体药物中应包含四类基团：药理活性基团、连接基团、输送用基团和使整个高分子能溶解的基团。（21）根据分子排列的形式和有序性的不同，液晶有三种结构类型：近晶型、向列型和胆甾型。（22）氮化镓、碳化硅和氧化锌等都是宽带隙半导体材料(第三代电子材料)，器件的工作温度可以很高，比如碳化硅,可以工作到 600摄氏度,又有较大的热导率,宽禁带, 高击穿电压等特性,是制作：高功率,高频率,高温 “三高”器件的优良材料.(三)判
10、断题(1)光学材料主要是指光介质材料,还有光功能材料,光纤材料是光介质材料，而激光材料是光功能材料。(2)二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。要想获得粒子数反转，必须使用多能级系统。在现代的激光器中，第一台激光器红宝石激光器是四能级系统。(3)形成波导传输的纤维结构有阶跃型(突变型)和梯度型(渐变型光纤)两类,入射光在阶跃型光纤的纤芯和包层的界面产生全反射，呈锯齿状曲折前进。所以单模光纤都采用突变型, 而多模光纤多为渐变型光纤。（4）以 BaTiO3 系陶瓷为代表,是实用范围最广的 PTC 热敏半导体陶瓷材料. BaTiO3 是典型的铁电材料,为 ABO3 型钙钛矿结构,只有在还
11、原气氛中烧结和在高于 900的还原气氛中绶慢降温热处理才能表现出 PTC 效应,在氧化气氛中烧结或高温直接淬火,PTC 效应很低或根本没有 PTC 效应(5)按致晶单元与高分子的连接方式，可分为主链型液晶和侧链型液晶。主链型液晶大多数为高强度、高模量的材料，侧链型液晶则大多数为功能性材料。(6) 胆甾型液晶都是胆甾醇及其衍生物(7)作为感光性高分子材料，应具有一些基本的性能，如对光的敏感性、成像性、显影性、膜的物理化学性能等。但对不同的用途，要求并不相同。如作为电子材料及印刷制版材料，感光固化速度和涂膜性能等则显得更为重要。（8）光化学反应的可表示为光化学反应中起反应的分子数与吸收的光量子数之
12、比, 在光化学反应中,量子收率 值的变化范围极大，大可至上百万，小可到很小的分数。1 时是直接反应；1 时是连锁反应。(9)用波长 366nm 的光照射萘和二苯酮的溶液，得到萘的磷光。但萘并不吸收波长 366nm 的光，而二苯酮则可吸收,此时可以认为二苯酮为猝灭剂，而萘则为增感剂。(10)由于光聚合型感光材料是在操作中经光照固化的，因此，适用于该体系的单体必须满足一个基本前提，即在常温下必须是不易挥发的。一切气态的或低沸点的单体都是不适用的。(11)膜分离过程的共同优点是:成本低、能耗少、效率高、无污染并可回收有用物质，特别适合于性质相似组分、同分异构体组分、热敏性组分、生物物质组分等混合物的
13、分离，因而在某些应用中能代替蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元操作。(12)微滤膜主要用于截留粒径在 0.11nm，分子量为 1000 左右的物质，可以使一价盐和小分子物质透过，具有较小的操作压（0.51MPa） 。其被分离物质的尺寸介于反渗透膜和超滤膜之间（13）在光化学反应中,分子的活化有两种途径，一是分子中的电子受光照后能级发生变化而活化，二是分子被另一光活化的分子传递来的能量而活化，即分子间的能量传递。(14)膜分离过程没有相的变化，常温下即可操作；由于避免了高温操作，所浓缩和富集物质的性质不容易发生变化，因此在膜分离过程食品、医药等行业使用具有独特的优点.(15)根据分离膜的分离原理和
14、推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。（16）相对于氧化物高温超导体而言，元素、合金和化合物超导体的超导转变温度较低(Tc30K)，其超导机理基本上能在BCS 理论的框架内进行解释。（17）激光材料是光介质材料，光纤材料而是光功能材料。 （18）在一个原子体系中，在光和原子体系的相互作用中，自发辐射、受激辐射和受激吸收总是同时存在的。是否能得到光的放大就取决于高、低能级的原子数量之比。（19）根据感光基团的种类分类，感光高分子材料可分为重氮型，叠氮型，肉桂酰型，丙烯酸酯型等 。 （20）纤维素酯类膜具有良好的化学、热学和水解稳定性，强度也很
15、高，pH 值适应范围为 113，最高使用温度达 120，抗氧化性十分优良。因此已成为重要的膜材料之一。（21）胆甾型液晶物质都是胆甾醇及其衍生物。 （22）红宝石激光器中，用高压氙灯作“泵浦” ，受激发射的波长是 694.3nm 的红色激光。(四)问答题(共 3 题)(1)简述材料的性能与功能的区别（2）试按能级生成理论解释半导体气敏陶瓷的导电机理（3）与其它太阳能电池相比，非晶硅太阳电池具有哪些独特的优势？(4)什么是纳米材料的小尺寸效应,试举例简单说明(5) 简述近晶型液晶和向列型液晶的特点(6)简述主链型高分子液晶中,柔性链段的含量、相对分子质量、致晶单元间的间隔基团对主链型高分子液晶的相行为的影响(7)简述微孔过滤膜的主要优缺点及主要应用领域(8)简要回答在过滤式高分子分离膜中,如何利用微粒或组分分子的大小和差别来正确选择超滤、微滤、反渗透等分离方式（9）简述近晶型液晶和向列型液晶的特点（10）晶体碲镉汞是一种连续固溶体半导体,是目前最重要的红光探测器件材料，请从结构上分析碲镉汞作为探测器 材料的优势和缺点（11）请分析钕钇铝石榴石激光晶体(YAG:Nd3+)的结构，成分以及在军工，民用领域的应用
