所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言。这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料。如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物。可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料。
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具有压电或热电效应的功能性高分子材料
凡是用外力或热量作用于一物质而产生电的现象就简称为压电或热电效应。研究表明,聚氯乙烯、有机玻璃、聚碳酸酯等高聚物均有压电效应产生,但很微弱,无实际意义。1969年,Kawai发现聚偏氟乙烯有较强的压电效应同时具有较优良的热电效应,由此揭开了功能性高分子材料的研究序幕。由于聚偏氟乙烯(PVDF)的这些性能,由它做出的话筒结构与耳机相同,失真小、音质好、稳定性高。近年又开发了PVDF水声换能器。其应用还在不断扩大,利用PVDF的热电效应可做成各种不同的热电换能器,如:制作红外摄像管的靶材及红外探测管,传感器等;制作激光辐射探测器,用以测量激光脉冲及其他光辐射。
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具有导电、导磁效应的功能性高分子材料 http://opticsky.net
一般的高分子材料不导电也不具有磁性,但为了某种用途,需要使这些高分子材料变成导电体和具有磁性等功能,这就需对高分子材料进行改性。最常用的方法就是在高分子材料中加入导电物质或带磁性的铁粉或稀土类物质或其他一些添加剂,从而使之成为高分子导体或半导体甚至超导体,或者带磁性的高分子材料。美国的GE公司、polyone公司、RTP公司,香港的Jacobson公司均有大量导电高分子复合材料新品种,Polyone 公司还发展了导热的高分子材料。这些导电材料可广泛应用于电极、电池、防静电、屏蔽材料、发热材料、电子器件以及受控聚变反应堆、超导发动机、核磁共振成像技术等方面,而磁性复合材料可大量应用于冰箱的门密封条、文具的磁性板、电机的磁性元件,以及仪器、仪表、音响器械中的磁性材料;在医疗领域中可用作磁疗器械;还可用于步进电机、扬声器、传感器等。特别是最近北京航空航天大学的詹茂盛等人研究了磁致伸缩聚合物及其复合材料。这种材料在电磁场作用下可产生微形变或声能,这些特性可在国防、航空航天等高技术领域得到广泛应用,可用于导弹发射控制装置以及其他一些精密控制系统,还可用于声光发射系统、换能器、驱动器等。总之,用途十分广泛。

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