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(6)　环保型复合材料 从环境保护的角度看，目前的复合材料大多注重材料性能和加工工艺性能，而在回收利用上存在与环境不相协调的问题。因此，开发、使用与环境相协调的复合材料，是复合材料今后的发展方向之—。 第30页，共60页，编辑于2022年，星期六 智能材料 智能材料：“能感知环境条件，做出相应行动”的材料。 具有自我诊断、自我调节、自我修复等功能。 疲劳效应和材料老化等不利因素的影响，结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减。 对结构进行实时的“健康”监测，并及时进行修复。 传统的混凝土结构的维修方式？ 研究和开发具有主动地对结构进行自诊断、自修复的智能混凝土已成为发展趋势 。 第31页，共60页，编辑于2022年，星期六 损伤自诊断混凝土 自诊断混凝土具有压敏性和温敏性等自感应功能。普通的混凝土材料本身不具有自感应功能，但在混凝土基材中复合部分其它材料组分使混凝土本身具备本征自感应功能。目前常用的材料组分有：聚合类、碳类、金属类和光纤。 第32页，共60页，编辑于2022年，星期六 碳纤维智能混凝土 碳纤维混凝土除具有压敏性，将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中，可以使混凝土具有自感知内部应力、应变的功能。 碳纤维混凝土除具有压敏性外，还具有温敏性，因此可以实现对建筑物内部和周围环境变化的实时监控；可望用于有温控和火灾预警要求的智能混凝土结构中。 第33页，共60页，编辑于2022年，星期六 光纤传感智能混凝土 在混凝土结构埋入纤维传感器，探测混凝土在受载过程中内部应力、应变变化，并对由于外力等产生的变形、裂纹及扩展等损伤进行实时监测。 光纤传感器已用于许多工程，典型的工程有加拿大Caleary建设的一座名为Beddington Tail的一双跨公路桥内部应变状态监测；美国Winooski的一座水电大坝的振动监测；国内工程有重庆渝长高速公路上的红槽房大桥监测和芜湖长江大桥长期监测与安全评估系统等。 第34页，共60页，编辑于2022年，星期六 自调节智能混凝土 自调节智能混凝土具有电力效应和电热效应等性能。混凝土结构除了正常负荷外，人们还希望它在受台风、地震等自然灾害期间，能够调整承载能力和减缓结构振动，但因混凝土本身是惰性材料，要达到自调节的目的，必须复合具有驱动功能的组件材料，如：形状记忆合金和电流变体等。 日本学者研制的自动调节环境温度的混凝土材料自身即可完成对室内环境湿度的探测，并根据需要对其进行调控。 第35页，共60页，编辑于2022年，星期六 自修复智能混凝土 自愈合混凝土就是模仿生物组织，对受创伤部位自动分泌某种物质，使材料损伤破坏后，具有自行愈合和再生功能，恢复甚至提高材料性能的新型复合材料。 在日本，以东北大学三桥博三教授为首的日本学者将内含粘结剂的胶囊掺入混凝土材料中，一旦混凝土在外力作用下发生开裂，部分胶囊或空心玻璃纤维破裂，粘结液流出并深人裂缝。粘结液可使混凝土裂缝重新愈合。 第36页，共60页，编辑于2022年，星期六 纳米材料 纳米技术：指纳米级尺度（0.1~100nm）的科学与技术。 (1米＝10亿纳米) 纳米材料：在1～100纳米尺度范围内的纳米颗粒和有纳米颗粒组成的薄膜和块体。 纳米科技揭示了一个可见的原子世界，它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。 第37页，共60页，编辑于2022年，星期六 ?纳米技术的灵感，来自于物理学家理查德.范曼1959年所作的一次演讲。为什么我们不可以从单个的分子甚至原子开始进行组装，以达到我们的要求？ ?1982年，科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜，为我们揭示一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产生了积极促进作用； 1990年，IBM公司的科学家成功地对单个的原子进行了重排，纳米技术取得一项关键突破。他们使用扫描隧道显微镜慢慢地把35个氙原子移动到各自的位置，组成了IBM三个字母。这证明范曼是正确的，二个字母加起来还没有3个纳米长。 第38页，共60页，编辑于2022年，星期六 １９９３年，中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“?中国”二字，标志着我国开始开始在国际纳米科技领域占有一席之地。 纳米马桶 第39页，共60页，编辑于2022年，星期六 纳米汽车 世界上最小的汽车——真正的“纳米车”，直径只有4纳米，还不到人头发丝直径的万分之一。车轮用巴克球制造，每个巴克球只有60个原子大小。令人赞叹不已的是，这辆“汽车”不仅有底盘、车轴，甚至还有一套悬挂系统！ 第40页，共60页，编辑于2022年，星期六 １９９１年，碳纳米管被人类发现，它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是钢的１０倍，成为纳米技术研究的热点，