功能陶瓷，是指在应用时主要利用其非力学性能的材料，这类材料通常具有一种、多种或多场耦合功能，如电、磁、光、热、化学等，随着材料科学的迅速发展，功能陶瓷材料的各种新性能、新应用不断被人们所认识，并积极加以开发。

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1821年发现的塞贝克效应和1834年发现的珀耳帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。

利用帕尔帖效应制成的热电制冷机具有机械压缩制冷机难以媲美的优点：尺寸小、质量轻、无任何机械转动部分，工作无噪声，无液态或气态介质，因此不存在污染环境的问题，可实现精确控温，响应速度快，器件使用寿命长。还可为超导材料的使用提供低温环境。另外利用热电材料制备的微型元件用于制备微型电源、微区冷却、光通信激光二极管和红外线传感器的调温系统，大大拓展了热电材料的应用领域。

热电材料发现距今已有100余年的历史，无数的科学家已对其进行了深入而富有成效的研究和探索，取得了辉煌的成果。在今后的热电材料研究工作中，研究重点应集中在以下几个方面：

（1）利用传统半导体能带理论和现代量子理论，对具有不同晶体结构的材料进行塞贝克系数、电导率和热导率的计算，以求在更大范围内寻找热电优值ZT更高的新型热电材料。

（2）从理论和实验上研究材料的显微结构、制备工艺等对其热电性能的影响，特别是对超晶格热电材料、纳米热电材料和热电材料薄膜的研究，以进一步提高材料的热电性能。

（3）对已发现的高性能材料进行理论和实验研究，使其达到稳定的高热电性能。

（4）加强器件的制备工艺研究，以实现热电材料的产业化。

节能环保材料是为了更好地发展绿色低碳经济，不断利用先进的科学技术开发应用于节能环保产业的具有低环境负荷、强使用功能的材料，是物质文明建设与生态文明建设协同发展的必然要求，是材料科学与工程领域的必然趋势。改造传统材料产业、开发新型节能环保材料、推进节能环保材料的发展是各国科研界和产业界需要深入研究并解决的重大问题。本方向响应绿色发展理念，立足环境与材料交叉学科，紧密围绕环保领域的重大需求，以检测、治理、修复各类环境污染和减排为总体目标，聚焦新型环境治理功能材料、先进环境检测耗材、环境降解材料、纯天然材料、绿色包装材料、生态建材等的设计、制备和应用研究，致力于发展具有自主知识产权的先进节能环保材料，并促进科技成果产业转化。