智能材料的应用和发展

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1、专业资料智能材料的应用和发展作者李万飞指导教师郝洪荣【内容摘要】智能材料是一种感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。本文（主要）介绍了智能材料的仿生构想，并重点介绍了智能金属材料、智能无机非金属材料、智能高分子材料、智能纤维、仿生工程材料的构成原理、应用领域和研究现状，并阐述了智能材料的战略意义，展望了它的发展前景,最后探讨了智能材料与材料科学的关系及其发展趋势。【关键词】智能材料、仿生、智能纤维。TheApplicationAndDevelopmentOfIntelligentM

2、aterialsContentAbstract：TheintelligentmaterialisonekindofnewFunctionalMaterialsthatcansensationtheexteriorstimulation,judgeandpropertreate,alsoiselfcanbeexecuted.Thispaper(main)introducedtheintelligentmaterialbiologicalmodellingconception,andkeyintroduce

3、dtheConstitutionprinciple,applicationdomainandpresentresearchsituationofIntelligencemetallicmaterial,intelligentinorganicnonmetallicmaterial,intelligenthighpolymermaterial,intelligenttextilefiber,andthebionicengineeringmaterials.Elaboratedthestrategicsig

4、nificanceofsmartmaterialsandlookforwardtoitsfuturedevelopment.Atlast,dscussedtherelationshipbetweensmartmaterialandmaterialsscienceanditsdevelopmenttrend.KeyWords:TheItelligentMterial,、Thebionic,、IntelligentFiber.word完美格式专业资料一、智能材料在这个新材料层出不穷的时代，智能材料也是独领风

5、骚的一朵奇葩，是二十世纪九十年代迅速发展起来的一类新型复合材料。智能材料又可以称为敏感材料，其英文翻译也有若干种，常用的有Intelligentmaterial，Intelligentmaterialandstructure，Smartmaterial，Smartmaterialandstructure，Adaptivematerialandstructure等。它的构想来源于仿生(仿生就是模仿大自然中生物的一些独特功能制造人类使用的工具，如模仿蜻蜓制造飞机等等)，它的目标就是想研制出一种材料，使它成为

6、具有类似于生物的各种功能的“活”的材料.因此智能材料必须具备感知，驱动和控制这三个基本要素。具体来说需具备以下内涵：(1)具有感知功能，能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度，如电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等；(2)具有驱动功能，能够响应外界变化；(3)能够按照设定的方式选择和控制响应；(4)反应比较灵敏，及时和恰当；(5)当外部刺激消除后，能够迅速恢复到原始状态。举一个简单的应用了智能材料的例子：某些太阳镜的镜片当中含有智能材料，这种智能材料能感知周围的光，并能够对光的强弱进行判断，当

7、光强时，它就变暗，当光弱时，它就会变的透明。[1]但是现有的材料一般比较单一，难以满足智能材料的要求，所以智能材料一般由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域，使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向。下面我们将从智能材料的特征、构成和分类来简单的介绍一下。1、智能材料的特征设计智能材料的两个指导思想是材料的多功能复合和材料的仿生设计，所以智能材料系统具有或部分具有如下的智能功能和生命特征：(1)传感功能（

8、Sensor）word完美格式专业资料能够感知外界或自身所处的环境条件，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学、核辐射等的强度及其变化。(2)反馈功能（Feedback）可通过传感网络，对系统输入与输出信息进行对比，并将其结果提供给控制系统。(3)信息识别与积累功能能够识别传感网络得到的各类信息并将其积累起来。(4)响应功能能够根据外界环境和内部条件变化，适时动态地作出相应的反应，并采取必要行动。(5)自诊断能力（Self-diag