材化智能无机非金属材料

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1、——无机材料智能材料智能材料——无机材料材料科学的发展演化过程材料发展的总趋势3普通材料智能材料功能材料何谓智能材料?智能材料为一种新型材料，集传感、控制和驱动三种功能于一身，对环境做出灵敏、洽当的反应。4来源与动机。。。。智能材料的提出源自于「仿生构思」。能接受、感知信号，且能处理并做出适当的反应而去执行。5智能材料的原理图。。。。智能材料的原理。。。。智能材料系统由三个基本成分组成:一、是感觉系统。二、是传导与综合系统三、是执行系统智能材料的特性(1)传感功能(2)反馈功能(3)讯息累积和识别功能(

2、4)学习能力和预见性功能(5)响应性功能(6)自修复功能(7)自诊断功能(8)自动动态平衡及自适应功能8仿生构思智能材料的组成9讯息处理器驱动系统基体材料感测系统控制系统智能材料智能材料的分类---介绍几种典型的智能材料1、记忆合金2、无机非金属材料智能材料3、光导纤维4、电敏、磁敏材料材料5、压电陶瓷、压电聚合物形状记忆合金（ShapeMemoryAlloy,SMA)是金属系智能材料中最闪光的部分,是一种兼有感知和驱动功能的新型材料。形状记忆合金。。。。形状记忆合金发展历史：国外60年代就开始了研究国

3、内70年代开始研究。近年来，研究SMA性能并将其应用于智能材料与结构，引起了国内外研究工作者的广泛兴趣。形状记忆合金原理---形状记忆效应在较低温度下受力发生塑性变形后，经过加热，又恢复到受力前的形状，即塑性变形因受热消失。材料似乎对初始形状有记忆性，故称这种特性为形状记忆效应，或“SME”。具有形状记忆效应的合金，就是形状记忆合金，或“SMA”。马氏体相变马氏体相变是产生形状记忆效应（ShapeMemoryEffect,SME)的最根本的原因。原理图如下：母体高温下稳定晶体结构热诱发马氏体低温下稳定晶

4、体结构加热具有形状记忆效应的合金必须满足下列条件：①随着温度的变化，母相和马氏体相之间界面的移动是可逆的；②合金中的异类原子必须为有序结构，无论它们是处于母相态还是马氏体态；③“母相-马氏体”相变，在晶体学上是可逆的。因此并非所有发生马氏体相变的合金都呈现SME。如，钢是发生马氏体相变的代表，但它们几乎不呈现SME。形状记忆合金智能材料的制备SMA材料的制备方法对其材料特性有着重要的影响，为了使SMA元件获得所需要的性能，除了选择适当的合金材料成分外，还必须选择合适的制备工艺。下面以Ni-Ti合金为例对

5、常用的几种制备方法作一简单的介绍（1）熔炼和铸造Ti的化学活性较高熔炼和铸造须在隔绝空气的条件下进行使用无坩埚的氩弧熔化或电子束熔化制备影响的工艺参数有:真空度、熔化时间（2）成形与热处理通常可采用螺旋弹簧来扩大SMA元件的动作行程。少量的螺旋弹簧可以在圆筒状固定夹具上绕制，大批量的螺旋弹簧则可以在自动卷绕机上成形。热处理作用：使合金材料记住成形后的形状。热处理方法:通常将材料在673K下经过数小时的保温处理。形状记忆合金的应用：广泛用于多种制动器，航天器天线，管道连接件，医疗外科的矫正器，医用材料，机

6、器人肘关节等方面。让我们来看一段奇妙的记忆合金（观看视频）无机非金属材料除了有机高分子材料与金属材料以外的几乎所有材料的统称。20无机非金属材料胶凝材料天然材料玻璃陶瓷气硬性凝胶材料水硬性凝胶材料普通玻璃特种玻璃普通陶瓷特种陶瓷智能无机非金属材料无机非金属材料是指具有如高强、轻质、耐磨、抗腐、耐高温、抗氧化以及特殊的电、光、声、磁等一系列优异综合性能的新型材料，是其它材料难以替代的功能材料和结构材料。无机非金属新材料具有独特的性能，是高技术产业不可缺少的关键材料。21典型的智能无机非金属材料22玻璃水泥

7、陶瓷磁砖智能化水泥基材料自洁磁砖变色玻璃自诊断自愈合水泥基材料中掺加一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维后，材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。因此，该材料可以监测拉、弯、压等工况及静态和动态载荷作用下材料内部情况。在水泥净浆中0.5%（体积）的碳纤维用做传感器，其灵敏度远远高于一般的电阻应变片。水泥基材料自诊断、自修复陶瓷1.高温下陶瓷涂层的自动成膜机制。2.微波辐射使陶瓷材料内部裂隙愈合的机制。24变色玻璃。。。。光致变色、电致变色、热致变色三种类型。25光致变色玻璃。。。。26光致变色玻璃是一种

8、能在光的激发下发生变色反应的玻璃。电致变色玻璃。。。。NiO1-X(初始态)+yM++ye→MyNi1-XO(漂白态)MyNi1-XO(漂白态)↔My-2Ni1-XO(显色)+2M++2e27瓷砖的自清洁根据自清洁的原理不同,自清洁涂料可以分为超疏水和超亲水2类。超疏水涂料是通过水滴的滚动带走污物,而超亲水涂料是通过在其表面形成水膜并带走或隔绝污染物而实现自清洁的作用。对于超亲水涂料的详细介绍无机亲水性涂料是在基材表面沉积或涂覆纳米SiO2