固定式燃料电池系统　 stationary fuel cell system　 固定在一个地方使用的燃料电池系统。它的应用包括备用电源(backup power)和首位电源(primary power)。备用电源在有市电的情况下处于待机状态,但当市电出现故障时,它将瞬间启动,为负载提供电力;当市电恢复后,它将自动退出供电模式,进入待机状态。首位电源是负载的主要电源,连续为其提供日常所需电力。所有类型的燃料电池都有可能被用来作为首位电源。当功率在几百千瓦到兆瓦级时,熔融盐燃料电池和固体氧化物燃料电池将成为首选,为一栋大楼或一个小区提供电力。当功率在几千瓦到几百千瓦时,质子交换膜燃料电池将成为首选,为一栋大楼或家庭住宅提供电力。由于质子交换膜燃料电池可以瞬间启动,备用电源燃料电池一般均采用质子交换膜燃料电池。

　固沙材料　 sand-fixing materials/sand fixation materials　 固沙材料分为植物固沙材料和化学固沙材料两大类。植物固沙材料主要为梭梭、沙拐枣、怪柳、胡杨、沙枣、老鼠瓜等沙区易生植物。化学固沙材料是为解决局部严重沙化而提出的有机固沙材料以及有机-无机复合固砂材料。有机固沙材料一方面采用植物栲胶高分子固沙浆材,LVA、LVP、WBS、STB固沙材料等水溶性或油溶性化学胶结物,其施工简便,效果较好;另一方面利用石油副产品(如沥青)、棉籽酚树脂(棉籽榨油厂废料)、纸浆或草浆废液、工业废料(废塑料)、工业酒糟液等溶解、乳化或添加改性剂制备而成的固沙树脂,其成本较低,固沙层坚实。有机-无机复合固沙材料主要有乳化沥青、水泥与高分子复合的固沙剂和水玻璃-乙酸乙酯乳液,乳化沥青和水泥中掺加少量聚丙烯酸钠制备复合固沙剂具有较高的强度(>10MPa)、良好的吸水保水性能和耐风蚀性;水玻璃-乙酸乙酯乳液中的乙酸乙酯在碱性介质中水解生成的乙酸与水玻璃发生中和反应生成SiO2凝胶把沙子交联起来形成固结层,其固沙胶凝体单位压强度达3.34MPa,还具有成本低、无毒、单液施灌(喷)操作方便、固化时间可控等优点。

　固体电解质　 见快离子导体材料(451页)。

　固体火箭推进剂　 solid rocket propellant　 又称固体推进剂。是固体火箭发动机产生推力的能源。由氧化剂、燃烧剂及添加剂组成。通常制成具有一定几何形状的装药装填于火箭发动机中,点火后按规定的燃面燃烧而形成设定的推力-时间曲线,使火箭飞行器按照设计的弹道飞行至预定目标。一般要求固体推进剂应具有比冲高、燃烧稳定、燃速可调范围宽、燃速压力指数低、力学性能满足制成的装药在使用温度范围(+50~40℃)内结构完整性要求、物理化学安定性好、运输及使用安全、储存寿命至少达十年以上等特点。目前的固体火箭推进剂主要分为双基(含改性双基)推进剂和复合推进剂两大类。前者主要由硝化棉与脂肪族多元醇硝酸酯(一般为硝化甘油或由其组成的混合硝酸酯)两种主要成分组成,改性双基推进剂则含有固体氧化剂、金属铝粉和硝胺炸药等填料。后者以高分子预聚物及其固化剂为黏合剂,加入氧化剂(一般为高氯酸铵)、金属燃料(一般为铝粉)及其他功能添加剂组成。复合推进剂的种类较多,一般按黏合剂分类,如端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂、端羧基聚丁二烯(CTPB)推进剂、叠氮聚醚(如GAP)推进剂等。双基推进剂的能量水平较低,实测比冲值一般在1960~2058N·s/kg之间,改性双基推进剂的实测比冲可达2470N·s/kg,可用于各类战术导弹和火箭武器的装药。复合推进剂的制造工艺较为简单,能量和力学性能优良,广泛应用于各类战术和战略导弹中。以HTPB为代表的复合推进剂已成为各国战术和战略导弹发动机的装药的主要品种,其实测比冲在2410~2430N·s/kg之间。于20世纪80年代研究成功的硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂综合了改性双基推进剂和复合推进剂的优点,实测比冲提高到2500N·s/kg。近年一些新型含能材料如六硝基六氮杂异伍尔兹烷等在叠氮聚醚推进剂的应用,又将复合推进剂的能量提高到更高的水平。

　固体键合理论　 bonding theory of solid　 计算固体结合能,说明粒子间键合的物理本质,预言固体的晶体结构的理论。它可分为两类,即第一性原理(first principle)和粗略计算的经验理论。按照第一性原理,固体键合从量子力学角度求解构成固体多离子系统的薛定谔方程。由于多体问题的复杂性,目前还不能直接计算,必须采用各种近似方法。最早( 1933 年)有Wigner-Seitz 法计算单价金属(如Na)的结合能。20世纪70年代建立了局域密度泛函方程法,由此开展了大量工作。近似方法有贋势理论,有效介质(或嵌入原子)模型等。经验理论有Hume-Rothery定律等,后者强调合金中电化学因素、原子尺寸、能带、方向键及几何学等对键合的作用。对材料科学而言,用粗糙的近似和所谓“整体”微观模型求解薛定谔方程,可以计算不同元素形成化合物的形成能,说明各种成键因素的物理起因,并预测键合的化学趋向、晶体结构及有关性质。例如研究纯金属键合的结合能与元素在周期表位置的关系;晶体结构的相对稳定性;以及采用嵌入原子模型计算元素(如H)在金属中的溶解能U等。主要计算方法中半经验模型有Miedema模型及原子间势模型等;由第一性原理出发的有Pettifor模型和Varma模型(适用于过渡族金属)等。

　光学薄膜　 optical coating　 由薄的多层膜组合而成的、能够实现特定光学功能的一类光学材料。光学薄膜的种类很多,按应用来分,主要有反射膜、增透(亮)膜、吸收膜、偏振膜、分光膜、干涉滤光膜、位相膜和光学保护膜等。光学薄膜的光学性质建立在光的干涉基础之上,对于一个沉积在光学表面上的单层膜,当它的折射率低于基体折射率时,干涉叠加的结果,可使表面反射率降低。反之,当薄膜折射率高于基体时,反射率增加。改变膜层的光学常数和光学厚度,增加或减少薄膜的层数,可以得到不同的光学效果。膜系设计的任务,就是建立确定的膜层参数,以实现预期的光学目的。对于一个实用的光学薄膜,不仅要考虑它的光学性质,还须考虑其物理性质和化学性质,以获得牢固性足够高、稳定性足够好的膜层。薄膜的性质不仅取决于薄膜材料和膜系,还要依赖于制备工艺和使用条件。制备工艺包括沉积技术和控制技术,沉积技术分物理沉积和化学沉积两大类,前者主要有热蒸发和溅射,后者有化学气相沉积、液相沉积和溶胶-凝胶等技术。控制技术主要有薄膜厚度控制、薄膜组分控制、基体温度控制、气体流量和成分控制等。光学薄膜是各类光学仪器和光学显示系统的重要材料和元件。

　光学材料　 optical materials　 广义上指在光学仪器和装置中起光学作用(效应)的材料,包含线性和非线性光学材料两类。狭义的光学材料是指利用线性光学效应,传输光线的材料,也称为光学介质材料。它以折射、反射和透射的方式,改变光线的方向、强度和相位等,使光线按预定的要求传输。光学材料可分为五类:光学玻璃、光学晶体、光学塑料、光学薄膜和光学纤维。每种光学材料都有特定的透过率和光学色散,由此应用于各种光学仪器和装置中的不同光学元件。

　光学双稳材料　 optical bistable materials　 具有非线性光学效应,在光、电或载流子注入等方式的调制下,能产生光学双稳性的材料。光学双稳材料的非线性系数大、响应阈值低、频谱范围宽、响应速度快、稳定性好。光学双稳材料分为:① 全光双稳材料,包括光学克尔介质Na蒸气,CS2和ZnS、ZnSe干涉滤光片及α-氟基丙烯乙酸有机膜等;② 电光混合光学双稳材料,包括各种电光晶体和波导材料,如KDP、LiNbO3、掺半导体CdSxSe1-x玻璃、K18单体液晶/BaK7玻璃、GaAsInP,ZnS/ZnSeCdS等波导薄膜;③ 半导体p-n结型光学双稳材料,包括GaAs/AlGaAs、InP/InGaAsP的普通双异质结和量子阱结构的自电光效应材料。上述材料中的半导体,由于它的光学非线性是通过光的饱和吸收效应所致的,且在很短的长度内(μm量级)就可提供充分吸收,因此做成的器件小、转换速度快、转换能量低、维持功率小、能在室温下工作。在器件制备上可以实现列阵集成,以满足光信息处理和光计算的需要。光学双稳材料的生长方法:如体电光材料,有直拉单晶或熔融法;薄膜材料用蒸发、溅射;波导材料用扩散、离子交换法。半导体多层膜或结型量子阱材料用液相外延、分子束外延、MOCVD法等。

　光学陶瓷　 optical ceramics　 采用陶瓷制备工艺制备的具有一定透光性的多晶材料。包括透明铁电陶瓷、透明激光陶瓷、透明闪烁陶瓷、窗口材料等。通常用热压烧结、真空烧结、或气氛烧结获得,通过热等静压(HIP)后处理有助于提高致密度获得更高的光学质量。光学陶瓷除了具有透光性外,不同类型的光学陶瓷还具有相应的电光效应、磁光效应、耐高温、耐腐蚀、耐冲刷、高强度等优异特性。在计算机技术、红外技术、空间技术、激光技术、原子能工业、现代光源等领域具有广泛应用。

　光寻址电位细胞传感器　 light addressable potentiometric cell sensor;LAPCS　 是一种具有电解质(electrolyte)-绝缘膜(insulator)-半导体(semiconductor)结构的光电敏感电容型生物传感器。其工作原理为: 当在绝缘膜与半导体之间外加DC偏置电压时,半导体空间电荷区载流子浓度发生变化形成累积层、耗尽层或反型层; 此时, 如果一束调制的光斑照射半导体,则在半导体内产生光生载流子(电子-空穴对), 这些载流子在半导体内建电场作用下发生分离,便在外电路中形成光电流; 这种光电流的大小直接反映了发生在半导体表面绝缘膜上的生物反应所引起的膜电位的变化, 因为很多生物活性物质(蛋白质、抗体或抗原、细胞等)都带有电荷,当这些生物活性物在离子敏感膜(覆盖在绝缘膜上)表面发生识别、络合或反应时都会引起敏感膜表面电位的改变。因此,根据光电流的大小就可以确定发生在离子敏感膜表面的生物反应或电解质中感兴趣的离子/粒子的浓度。此外,由于光生电流只反映被光斑照射区域半导体表面电位变化的情况,因此,通过移动光束扫描整个半导体基板就可以获得2D光生电流-位置图,从而实现光寻址表面生物反应(细胞)的发生与变化的信息。

　光氧化降解　 photo-oxidative degradation　 聚合物在光和氧的作用下发生的降解。聚合物制品在含氧气的氛围里,受到光照射而发生光降解和光氧化降解,从而使材料老化。

　光泽彩　 见电光釉(127页)。

　光泽度　 glossiness　 用数字表示的物体表面接近镜面的程度。即物体表面镜面反射能力与完全镜面反射能力的接近程度。光泽度的评价可采用多种方法(或仪器)。它主要取决于光源照明和观察的角度,仪器测量通常采用20°、45°、60°或85°角度照明和检出信号。陶瓷光泽度是陶瓷表面对可见光反射的能力,通常以镜面反射光强占入射光强的百分比来表示。漆膜光泽度是漆膜表面的一种光学特征,以其反射光的能力来表示。

　光折变晶体　 photo-refractive crystals　 具有光折变效应的晶体。对光有吸收,且在晶体中存在自由电荷和具有非零电光系数。如铁电晶体BaTiO3、Fe:KNbO3、Sr1-xBaxNb2O6、LiNbO3,非铁电氧化物晶体Bi12SiO20、Bi12GeO20,半导体晶体GaAs、InP、CdTe等。

　光致变色玻璃　 photochromic glass　 简称光色玻璃。在一定波长的激活辐射能量作用下产生着色生成色心,而在激活辐射终止后又退色色心破坏的玻璃即为光致变色玻璃。