中国战略性新兴产业-前沿新材料:超材料

图书标准信息

• 作者 中国材料研究学会
• 出版社 中国铁道出版社
• 出版时间 2020-09
• 版次 1
• ISBN 9787113269845
• 定价 88.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 20页
• 字数 309千字

【内容简介】

本书为“中国战略性新兴产业——前沿性新材料”丛书中《超材料》分册。 超材料作为一类颠覆性的新材料，将在下一阶段的我国制造业发展中发挥举足轻重的作用?本书围绕超材料这一颠覆性技术，从电磁超材料和非电磁超材料的角度，系统性论述电磁、声学、力学等超材料的设计、制备、性能特点、应用，以及*研究进展，并对未来超材料行业的发展方向进行指南性解读和趋势预测?
  本丛书对从事新材料研究和产业化的科研人员、高校师生、企业家、职能决策部门、中介咨询机构都具有极高的理论价值和实际意义。

【作者简介】

     中国材料研究学会( C- MRS )是中国从事材料科学技术研究和产业的科技工作者和单位，自愿结合并依法成立的全国性、非营利性法人社会团体，是中国科协的组成部分，挂靠在中国科学院，是国际材料研究学会联合会 ( International Union of Materials Research Society，简称IUMRS ) 的发起单位之一，并代表国家身份作为该会的成员。宗旨是团结和组织中国广大材料科技工作者，遵守宪法、法律 、法规和国家政策，遵守社会道德风尚，贯彻\"科教兴国\"方针，自主活动，自我发展，紧紧围绕国家经济建设和社会发展目标，瞄准世界材料科学前沿，开展国内外学术交流，促进各类先进材料的研究与发展，努力推动新材料、新工艺及新技术在产业中的实际应用，为繁荣和发展材料科技事业、为国家的经济建设做贡献。学会现有分支机构14个，团体会员162个(拥有上万的材料科技工作者)。

【目录】

绪论1

0.1超材料概念1

0.2超材料分类及发展历程2

0.2.1超材料分类2

0.2.2超材料发展历程3

0.3超材料的地位和作用4

0.4本书内容特色和结构安排5

0.4.1本书内容特色5

0.4.2本书结构安排6

第1章电磁超材料的制备方法7

1.1微观尺度下超材料的制备方法7

1.1.1光刻类技术9

1.1.2印刷类技术12

1.1.3其他技术14

1.2宏观尺度下超材料的制备方法15

参考文献16

第2章电磁超材料的设计、分类及性能20

2.1微波频段超材料20

2.1.1金属谐振结构超材料20

2.1.2随机微结构超材料26

2.1.3超复合材料44

2.2近红外及红外频段超材料53

2.2.1近红外及红外超材料吸波结构的特点53

2.2.2近红外及红外超材料吸波结构的研究现状54

2.2.3近红外及红外超材料的器件研发60

2.3光波段超材料64

2.3.1相关理论介绍64

2.3.2光学超材料基本物理特性66

2.3.3光学超材料的应用74

2.3.4异向介质领域的挑战与未来展望82

参考文献84

超材料目录ⅹⅲ第3章电磁超材料的典型应用100

3.1电磁吸波材料应用研究100

3.1.1电磁超介质吸波材料100

3.1.2可调谐型电磁超介质吸波材料102

3.2电磁超材料天线应用研究102

3.2.1单极子天线102

3.2.2超宽带天线103

3.3电磁超材料在隐身上的应用105

3.3.1超材料隐身衣105

3.3.2电磁隐身装置107

3.4电磁超材料在微波和光学器件上的应用107

3.4.1电磁超材料在微波器件上的应用107

3.4.2电磁超材料在光学器件上的应用109

3.5电磁超材料在其他领域的应用110

3.5.1超材料电磁关卡110

3.5.2共形表面等离激元111

3.5.3完美透镜112

参考文献113

第4章声学超材料的设计及应用121

4.1声学超材料的设计121

4.1.1声学超材料的定义121

4.1.2声学超材料的设计原理及计算122

4.2声学超材料的制备及性能研究127

4.2.1五模材料声学隐身斗篷127

4.2.2超材料的声波负折射129

4.2.3超材料低频减振132

4.3声学超材料的应用前景133

参考文献135

第5章力学超材料的设计及应用138

5.1力学超材料的定义及分类138

5.1.1静态弹性力学参数138

5.1.2力学超材料的分类139

5.2力学超材料类型及性能研究140

5.2.1负热膨胀140

5.2.2轻质超强度142

5.2.3可调节杨氏模量146

5.2.4负泊松比拉胀行为147

5.2.5剪切模量的消隐150

5.2.6力学不稳定模式的负压缩率151

5.3力学超材料的设计原理153

5.3.1均质材料设计准则153

5.3.2麦克斯韦标准和力学结构设计155

5.3.3拓扑结构优化设计155

5.3.4几何失措与材料失效形式156

5.4面向力学超材料的增材制备技术157

5.4.1三维打印增材制造技术158

5.4.2光敏树脂波导和数字光处理技术158

5.4.3双光子激光直写技术159

5.4.4其他激光直写技术159

5.4.5墨水直写技术160

5.4.6熔融静电纺丝技术160

5.5力学超材料回顾与展望161

参考文献162

第6章信息超材料的设计及应用168

6.1信息超材料的概念168

6.2信息超材料设计原理171

6.2.1编码超材料的远场方向图计算算法171

6.2.2各向异性编码超材料与全各向异性编码超材料173

6.2.3频率编码超材料174

6.2.4编码超材料中的数字卷积定理及其应用174

6.2.5编码超材料中的加法定则177

6.2.6编码超材料与信息熵178

6.3信息超材料的制备及性能研究179

6.3.1太赫兹编码超材料制备工艺179

6.3.2微波频段可编程超材料的加工方案180

6.3.3声波编码超材料与机械波可编程超材料181

6.3.4可编程超材料关键技术及待解决的问题183

6.4信息超材料的应用前景183

6.4.1基于编码超材料的低散射高增益法布里珀罗谐振腔天线183

6.4.2基于GRS多项式的编码超材料最优化漫反射184

6.4.3基于编码超材料的单天线成像系统185

6.4.4基于编码超材料的全息成像系统186

6.5信息超材料发展趋势187

6.5.1发展回顾187

6.5.2发展趋势188

参考文献189

ⅹⅳ超材料目录ⅹⅴ第7章热学超材料的设计及应用192

7.1热学超材料概述192

7.2变换热学设计理论193

7.2.1热隐身斗篷193

7.2.2热聚集器196

7.2.3双功能197

7.2.4热旋转器199

7.2.5热隐身斗篷、热聚集器与热旋转器的应用199

7.2.6宏观热二极管200

7.3拉普拉斯方程 201

7.3.1双壳层热隐身斗篷201

7.3.2热伪装202

7.3.3热透明203

7.4声子能带结构调制204

7.4.1热晶体204

7.4.2杂化带隙206

7.5相变理论 207

7.5.1温度捕获207

7.5.2热网络与二极管209

7.6变换热对流理论209

7.6.1对流热隐身斗篷与旋转器211

7.6.2对流热伪装213

7.7热辐射理论213

7.7.1基于热光子法的辐射制冷213

7.7.2基于高分子光子法的辐射制冷216

7.7.3辐射伪装216

7.7.4变换热辐射及其扩展理论216

7.8热学超材料回顾与展望217

参考文献218

第8章超材料的发展预测及应对策略226

8.1超材料行业发展现状及趋势226

8.1.1各国超材料行业发展情况226

8.1.2我国超材料行业发展情况227

8.1.3未来超材料的发展趋势228

8.2超材料对我国各行业的影响230

8.2.1超材料对制造业的影响230

8.2.2超材料对民生的影响232

8.2.3超材料对国防的影响232

8.3发展超材料行业的应对策略233

8.3.1开展战略研究233

8.3.2国家政策鼓励234

8.3.3加强国内外合作234

8.3.4重视培养创新精神234