敏感材料论文

敏感材料与器件论文敏感材料与器件论文--PAGE3-提要：当今社会智能材料的发展日益快速，种类众多，功能日益强劲，下文将从概括性地分类、种类、性能及应用等方面的简单叙述，最后，对智能材料日后的发展做出一定的预测。关键词：智能材料、形状记忆合金、机理、分类、性能、应用、发展正文：一、智能材料的概念等复合于基体材料之中，使之既能承载又具有对环境的“自适应”功能的人工智能型新材料。二、智能材料的类别（一）按材料基质的不同分类金属系智能材料主要种类：形状记忆合金、磁致伸缩材料等无机非金属系智能材料主要种类：电(磁)流变流体、压电陶瓷、光致变色和电致变色材料等光纤智能材料。高分子系智能材料主要种类刺激响应性高分子凝胶，智能高分子膜材，智能药物释放体系，智能纤维与织物等复合和杂化型智能材料（二）按材料的智能特性不同分类1、形状记忆合金；2、电流变体和磁流变体；3、磁致伸缩材料；4、压电陶瓷；5、电致伸缩陶瓷；6、光纤智能材料；7、光致变色玻璃；8、电致变色材料；（三、智能材料的特性路从仿生学的观点出发，智能材料内部应具有或部分具有以下生物功能：电、磁、化学、核辐射等的强度及其变化。供给控制系统，从而获得理想的功能。行分析和解释。可预见未来并采取适当的行动。响应性功能：能根据环境变化适时地动态调节自身并做出反应。自修复功能：能通过自生长或原位复合等再生机制来修补某些局部破损。题进行自诊断和校正。结构，从而改变自己的行为．以一种优化的方式对环境变化做出响应。四、智能材料中金属智能材料主要包括：形状记忆合金和磁致伸缩材料形状记忆合金①简介1951Au-47.5%Cd1963Ti-Ni【1。图1人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之展开，恢复抛物面形状。图2加热会变直的勺子②形状记忆效应及超弹性机理形状记忆效应（ShapeMemoryEffectSME）（逆相变温度种效应的金属，通常是由两种以上的金属元素构成的合金，故称为形状记忆合金（ShapeMemoryAlloys,简称SMA）超弹性(superelasticity)变形对母相状态的样品在Af温度以上施加外力，随外力增加，样品首先发生遵循虎克(Hook)定律的弹性变形。应力超过弹性极限后，随应力的缓慢增加，样品的应变显著增加，在一定的应变范围内卸载，应变会完全消失，如同弹性变形，但其应变量远远超出通常意义上的弹性变形，称之为超弹性变形。其实质与弹性变形不同，故又称它为伪弹性(pseudoelasticity，PE)变形或者赝弹性。超弹性变形是由应力诱发马氏体相变导致的。形状记忆机理：和应力诱发马氏体统称为弹性马氏体。只有弹性马氏体相变才能产生形状记忆效应。热弹性马氏体相变形状恢复完全可逆需具备以下条件：马氏体相变是热弹性的；母相和马氏体呈现有序的点阵结构；马氏体点阵的不变切变为孪生，亚结构为孪晶或层错；马氏体相变在晶体学上是可逆的。出现热弹马氏体相变的条件：母相与马氏体的比容差小；母相的弹性极限高；母相原子排列规律性强；易向母相转变。③形状记忆合金分类单程记忆效应在较低的温度下变形，只在加热到Af以上，马氏体逆转变成奥氏体，发生形状回复的现象，显示出记忆热态形状的能力。通常用于一次性抱合和连接的紧固件、连接件和密封件。双程记忆效应分别记忆冷和热状态下原有形状的能力，称为双程记忆效应。全程记忆效应效应。④形状记忆合金的种类——成分划分Ti-Ni开发的最早，形状记忆效应最稳定，相对比较成熟，已在航天工业、汽车工业、电子工业、医学及人类生活领域获得应用。但由于其原材料Ni、Ti价格昂贵，且加工成本高等因Ti-NiTiNi、Ti2NiTi3NiCuCu-ZnCu-AlCu-Zn-Al基、Cu-Al-NiCu-Al-MnCu-Zn-AlCu-Al-Ni两种。FeTi-NiFeNiCoTi⑤形状记忆合金的性能机械性质优良，能恢复的形变可高达10％（一般金属材料＜0.1％；500MPa；无通常金属呈现的“疲劳断裂”现象；适应性。⑥形状记忆合金的应用由于形状记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有超弹性、高阻尼、耐磨损和抗腐蚀等优点，所以在机械、建筑、航空航天、汽车以及医疗等许多领域中得到广泛的应用。4%的套管,然后在液氮温度下将套管扩径约8%,装配时将这种套管从液氮取出,把欲连接的管子从两端插入.当温度升高至常温时,利用电加热改变温度,接口处记忆合金变形,套管收缩即形成紧固密封,【2【3。F-14800接头.自1970记录【4。除了做管接头外，形状记忆合金还用在宇宙飞船天线、紧固件、连接部件、电器连接和机电执行元件上【5。开关和喷气发动机抽过滤器的形状记忆弹簧等【6。医疗器械。形状记忆合金因具有良好的力学性能和生物相容性已在医用领域得到了NiTi形状记忆合金,其良好的超弹性和形状记忆效应已成功应用于口95%的凝血块流向心脏和肺部【7。五、智能材料日后的发展趋势【8。参考书目：【1】张春才,苏佳灿译.褚幼义,杨大智审.《形状记忆合金》.第二军医大学出版社:序【2】孙双双,董静,任勇生.《形状记忆合金在机械工程中的研究与应用》.机电产品开发与创新:25-27【3】赵可昕,杨永民.《形状记忆合金在建筑工程中的应用》.材料开发与应用:40-46【4】李慧,王林峰.《形状记忆合金.物理通报》:57-58【5】曹运红.《形状记忆合金的发展及其在导弹与航天领域的应用.