智能功能材料

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1、Southwestuniversityofscienceandtechnology本科毕业设计（论文）题目：智能材料学院名称材料科学与工程专业名称金属材料学生姓名学号班级—O—三年H月摘要：智能材料，是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。关键词：智能材料；感知；处理；功能化Abstract:theintelligentmaterial,isakindofc

2、anperceiveexternalstimulation,canjudgeandproperlyhandlethenewfunctionalmaterialofexecutableanditself・Intelligentmaterialsisthenaturalmaterial,syntheticpolymermaterials,artificialdesign,afterthefourthgenerationofmaterials,isoneoftheimportantdirectionofdevelopmentofmodernhightechnologyandnewmaterials

3、,willsupportthedevelopmentofthefuturehightechnology，makethefunctionoftraditionalsensethelinebetweenthematerialandstructurematerialgraduallydisappear,functionalrealizationstructure,functionaldiversification.Keywords:intelligent;material;processing;functional1.智能材料的出现智能材料的构想来源于仿生学，它的口标就是想研制出一种材料，使它成为

4、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、张动和控制这三个基本耍素。但是现冇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。2.智能材料的特征因为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牛命特征：(1)传感功能：能够感知外界或口身所处的环境条件，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学、核辐射等的强度及其

5、变化。(2)反馈功能：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英积累起来。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。（4）自诊断能力：能通过分析比较系统口前的状况与过去的情况，对诸如系统故障与判断失误等问题进行口诊断并予以校正。（5）自修复能力：能通过自繁殖、自生长、原位复合等再生机制，来修补某些局部损伤或破坏。（6）自调节能力：对不断变化的外部环境和条件，能及时地自动调整自身结构和功能，并相应地改变自己的状态和行为，从而使材料系统始终以一•种优化方式对外界变

6、化作岀恰如其分的响应。3•智能材料的分类智能材料可分为两大类：（1）嵌入式智能材料，乂称智能材料结构或智能材料系统。在基体材料中,嵌入具有传感、动作和处理功能的三种原始材料。传感元件采集和检测外界环境给予的信息，控制处理器指挥和激励驱动元件，执行相应的动作。（2）有些材料微观结构本身就具有智能功能，能够随着环境和时间的变化改变口己的性能，如口滤玻璃、受辐射时性能口衰减的半导体等。这只是一种比较笼统的分类方法，由于智能材料还在不断的研究和开发之屮，因此相继又岀现了许多具有智能结构的新型的智能材料。如，英国宇航公司在导线传感器，用丁测试飞机蒙皮上的应变与温度情况；英国开发出一种快速反应形状记忆合

7、金，寿命期具冇百万次循环，且输出功率高，以它作制动器时、反应吋间，仅为10分钟；在压电材料、磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液和磁流变液等智能材料驱动组件材料在航空上的应用取得大量创新成果。4.智能材料的应用(1)在建筑方面，科学家止集中力量研制使桥梁、高大的建筑设施以及地下管道等能自诊其“健康”状况，并能自行“医治疾病”的材料。英国科学家已开发出了两种“自愈合”纤维。这两种纤维能分别感知混凝土屮的裂纹和