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智能复合材料课程论文 智能复合材料的研究现状与发展趋势 (Research status and development trend of intelligent composite materials) 学院名称： 材料科学与工程学院 专业班级： 复合材料1102 学生姓名： 不知道 学 号： 31107056541 指导教师： 陈贝贝  智能复合材料的研究现状与发展趋势 摘要： 关键词: Research status and development trend of intelligent composite materials Abstract: the intelligent composite material is a kind of high-tech materials based on bionics concept developed, it is actually integrated model composite sensor, information processor and the function driver. This paper introduces several common intelligent composite material and its research status. Keywords: intelligent composite material; shape memory alloy; piezoelectric smart composite materials; electric / magnetic fluids of intelligent composite materials; cellulose smart composite materials; optical fiber intelligent composite material 1 前言 智能材料的兴起在材料科学引发了一个新的革命，智能材料就是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。智能材料特别之处，就是它拥有像生物一样能感应附近的环境并做出适当的反应的特性[1,2]。换句话说，智能材料能因应外界的刺激而改变自己，或者会产生某种讯息。如能运用适宜，以智能材料所做的一个零件可以取代一些复杂系统的几个环节(例如负责感觉及反应的部分)，从而大大减低了系统的大小及复杂性[3-9]。智能材料可以简单分成被动和主动两种。被动智能材料在没有经过讯息分析的情况下或想也不想便会自动作出反应； 而主动智能材料会分析接收到的讯息后才决定做出什么反应智能材料的构想来源于仿生(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)，它的目标就是想研制出一种材料，使它成为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。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10-14]。 2 智能复合材料的构成 (1)基体材料 基体材料主要起承受载荷的作用,一般选用轻质材料,其中高分子材料因重量轻、耐腐蚀等优点而受到人们的重视。也可选用金属材料,尤其以轻质有色合金为主。 (2)传感器部分 传感器部分由具有感知能力的敏感材料构成。它的主要作用是感知环境的变化,如温度、压力、应力、电磁场等,并将其转换为相应的信号。这种材料目前有形状记忆合金、压电材料、光纤、磁致伸缩材料、PH致伸缩材料、电致变色材料、电致粘流体、磁致粘流体、液晶材料、功能梯度材料 和功能塑料合金等。 (3)驱动器部分 构成驱动器部分的驱动材料在一定的条件下可产生较大的应变和应力,从而起到响应和控制的作用。如形状记忆合金、磁致伸缩材料、PH致伸缩材料、电致伸缩材料等。 (4)信息处理器部分 信息处理器部分是智能复合材料的最核心部分。随着高度集成的硅晶技术的发展,信息处理器也变得越来越小,这就为将信息处理器复合进智能复合材料提供了良好的条件。 智能复合材料在功能结构上虽然可以分为以4大部分,但是它并不是这4部分的简单叠加,而是它们的有机结合。制取智能复合材料时在工艺上需要解决很多关键的技术问题,不仅要