热功能材料是指随着温度的变化，其某些物理性能发生显著的变化，如热胀冷缩、出现形状记忆效应或热电效应等。例如，膨胀材料、形状记忆材料和测温材料。

热膨胀是指材料的长度或体积在不加外力时随温度的升高而变大的现象。材料热膨胀的原因是原子间的平均距离随温度的升高而增大，也就是由原子的非简谐振动引起的。材料原子间的结合键越强，则给定温度下的热膨胀系数越小。因此，陶瓷材料的热膨胀系数最小，而高聚物的热膨胀系数最大。

记忆性材料是指将具有某种初始形状的制品进行变形后，通过加热等手段处理时，制品又恢复到初始形状。运用最广泛的是机械工程领域中的热套；生物医学方面用的接骨板、人工关节等；还有空间技术中的压缩天线，如图1.18所示。(www.daowen.com)

图1.18　压缩天线的压缩与复原过程

光功能材料指在外场（电、光、磁、热、声、力等）作用下，利用材料本身光学性质（如折射率或感应电极化）发生变化的原理，去实现对入射光信号的探测、调制以及能量或频率转换作用的光学材料的统称。按照具体作用机理或应用目的的不同，尚可把光功能材料进一步区分为电光材料、磁光材料、弹光材料、声光材料、热光材料、非线性光学材料及激光材料等多种，这里不一一介绍。