智能材料概述
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智能材料的应用与发展当今社会科技日新月异,智能材料作为一种材料新兴领域备受瞩目,因其在不同领域中的高应用价值和发展前景广阔而备受人们的关注。
本文将探究智能材料的概念、应用、发展和前景。
一、智能材料的概念智能材料,又称作“智能化材料”或者“功能材料”,是指那些在受到注入外部条件后,能够识别作出响应的特殊材料。
其特征在于强调了材料与信息的融合,即使是普通的材料,只要加以适当的处理后就能表现出智能的性质。
智能材料具有自适应性、自诊断性、自修复性等特点,智能材料能够适应外界环境的变化,及时进行反应。
举例子来说,智能玻璃是一种应用较为广泛的智能材料,其具有透明和不透明两种状态,可以随时自动调节透光度来达到节能的目的。
在建筑、汽车、航空等领域有着广泛应用。
二、智能材料的应用智能材料在生活中的应用十分广泛,可以应用于智能家居、智能交通、医疗、航空航天、工业自动化等各个领域。
1. 智能家居随着物联网的不断发展,智能家居成为智能材料的重要应用领域之一。
智能家居通过感知、识别、控制家庭环境的方式,实现了家庭设备、照明、音乐等设备的自动管理,大大提高了生活质量和智慧生活体验。
目前,智能家居中最广泛应用的智能材料是智能玻璃和智能墙纸。
2. 智能交通智能交通是指交通系统中通过信息化、感知式设备和流程管理等方式,提高交通安全性和效率的交通系统。
智能材料在智能交通中有着广泛的应用。
例如,智能交通中的车载电子系统需要使用机电系统、固态电子芯片等材料,而智能交通指挥中心中的调度系统则需要很多传感器和控制部件。
3. 医疗智能材料应用于医疗领域,可用于医疗器械、医疗设备、体内病灶检测等多个方面。
例如,在光学成像领域,光电材料和光学材料是非常重要的智能材料,与医学成像技术紧密关联;在医用制品中,纳米材料得到了广泛应用,并改善了制品的性能。
4. 航空航天智能材料在航空航天领域的应用,是为了提高飞机飞行、任务完成时间和功能能力。
智能材料的光电传感器和高产能合成材料,极大地促进了干扰、识别等方面的技术应用。
材料科学中的智能材料及其应用研究智能材料是近年来材料科学领域的新兴研究领域,其具有“自我感知、自我判断、自我响应和自我控制”等特征,可广泛应用于智能传感、人工智能、生物医学等领域。
本文将对智能材料的概念、类型、应用及其发展前景作简要介绍。
一、智能材料的概念智能材料是指对外界刺激敏感,并能根据刺激作出自我响应的材料。
这种自我响应能力通常由材料内部结构重新排列、变形、表面改变等方式实现。
智能材料的研究是为了实现智能电子、智能结构或自适应系统等新技术。
智能材料可分为有机智能材料和无机智能材料两种。
有机智能材料以高分子材料为基础,近年来备受关注并取得了很多研究成果。
无机智能材料中,形状记忆合金、压电陶瓷等应用较为广泛。
二、智能材料的类型常见的智能材料包括形状记忆合金、压电材料、磁致伸缩材料、电致发光材料、电致变色材料等。
下面分别介绍这些材料的特点和应用。
1.形状记忆合金形状记忆合金是一种特殊金属合金,在一定条件下能够记住原始形状,在受到一些外界的刺激而发生形变之后恢复成原始的形状。
这种记忆性和形变能力直接取决于材料的组成。
应用领域:形状记忆合金可应用于汽车、飞机、轨道交通等领域,如镁合金贮氢罐和空调膜片、智能阀门等领域。
2.压电材料压电材料是指施加电场或压力,可以在材料中产生电势差的材料。
压电效应是指材料受到力或压力时,能够产生正负极性变化的效应。
应用领域:压电材料被广泛应用于超声诊断设备、压电陶瓷电动机、超时差器、光电子器件、光电通信器件等领域。
3.磁致伸缩材料磁致伸缩材料是指在磁场的作用下发生变形的材料。
这种材料的本质是磁形状记忆材料,其理论基础是贝尔c效应。
应用领域:磁致伸缩材料可应用于无线充电、高效换热器、电磁振荡器以及人工晶体等领域。
4.电致发光材料电致发光材料即LED液晶电视的液晶之中加入一个材料,使得液晶能够发光。
这类 LED液晶电视基于电致发光材料的电致发光效应,使得电视屏幕的清晰度和亮度都得到了提高。
智能材料课件一、引言智能材料是一种能够对外界刺激做出响应并改变其性能的材料。
这些材料在许多领域都有广泛的应用,包括医疗、建筑、能源和交通运输等。
智能材料的研究和发展是一个跨学科的领域,涉及材料科学、化学、物理学、生物学和工程学等多个学科。
本课件旨在介绍智能材料的基本概念、分类和应用。
二、智能材料的基本概念智能材料是一类具有感知、处理和响应外部刺激能力的材料。
这些外部刺激可以是温度、压力、湿度、光线、电磁场等。
智能材料的响应可以是形状、颜色、硬度、电导率、磁导率等性能的改变。
这种响应是可逆的,即当外部刺激消失时,材料的原始性能可以恢复。
三、智能材料的分类智能材料可以根据其响应机制和性能特点进行分类。
常见的智能材料包括:1.形状记忆材料:这类材料可以在外部刺激的作用下改变形状,并在去除外部刺激后恢复原始形状。
形状记忆合金和形状记忆聚合物是其中的代表。
2.液晶材料:液晶材料具有各向异性的物理性质,可以通过外部刺激(如温度、压力、电磁场等)来改变其光学性质。
液晶显示器就是利用液晶材料的这种性质制成的。
3.酞菁化合物:酞菁化合物是一类具有特殊结构的有机化合物,可以通过外部刺激来改变其颜色和电导率。
酞菁化合物在传感器和显示技术等领域有广泛的应用。
4.磁性材料:磁性材料可以通过外部磁场来改变其磁导率和磁化强度。
这种材料在数据存储和信息处理等领域有重要应用。
四、智能材料的应用1.医疗领域:智能材料可以用于制造可植入的医疗器械和药物输送系统。
例如,智能支架可以通过感知血管内的压力来调节其直径,以保持血管通畅。
2.建筑领域:智能材料可以用于建筑结构的健康监测和修复。
例如,智能混凝土可以通过感知裂缝和损伤来发出警报,并自我修复。
3.能源领域:智能材料可以用于制造高效能源转换和存储设备。
例如,智能窗户可以通过感知外界光线来调节其透光性,以节约能源。
4.交通运输领域:智能材料可以用于制造智能交通工具和交通安全设施。
例如,智能轮胎可以通过感知路面状况来调整其硬度,以提高行驶安全。
大家好!今天,我非常荣幸能在这里为大家介绍一个令人兴奋的话题——智能材料。
随着科技的飞速发展,智能材料作为一种新型材料,已经在各个领域得到了广泛应用。
今天,我将从智能材料的定义、特点、应用领域以及未来发展趋势等方面为大家作一简要介绍。
一、智能材料的定义智能材料,顾名思义,是指具有感知、响应、自修复等智能特性的材料。
它们能够在特定条件下,根据外部刺激或内部状态的变化,自动调整自身的物理、化学、力学等性质,以适应环境变化或完成特定功能。
二、智能材料的特点1. 智能性:智能材料具有感知、响应、自修复等智能特性,能够对外部环境或内部状态的变化做出响应。
2. 自适应性:智能材料能够根据环境变化或需求,自动调整自身的物理、化学、力学等性质。
3. 多功能性:智能材料可以同时具备多种功能,如力学性能、传感性能、自修复性能等。
4. 环保性:智能材料在生产和使用过程中,具有较低的能耗和污染。
三、智能材料的应用领域1. 生物医学领域:智能材料在生物医学领域具有广泛的应用,如人工器官、药物载体、组织工程等。
2. 航空航天领域:智能材料在航空航天领域具有重要作用,如隐身材料、智能结构件、自修复涂层等。
3. 能源领域:智能材料在能源领域具有广泛应用,如太阳能电池、燃料电池、储氢材料等。
4. 环保领域:智能材料在环保领域具有重要作用,如废水处理、空气净化、土壤修复等。
5. 电子产品领域:智能材料在电子产品领域具有广泛应用,如柔性电路板、智能传感器、自修复显示屏等。
四、智能材料的未来发展趋势1. 功能多样化:未来智能材料将具备更多功能,以满足不同领域的需求。
2. 结构一体化:智能材料将实现结构与功能的集成,提高材料性能。
3. 智能化程度提高:智能材料的智能化程度将不断提高,实现更加精准的控制。
4. 环保性能增强:智能材料将具有更高的环保性能,降低生产和使用过程中的能耗和污染。
5. 成本降低:随着技术的不断发展,智能材料的制造成本将逐步降低,使其在更多领域得到应用。
智能材料有哪些智能材料是一种具有响应外部刺激和改变自身特性的材料,它可以根据环境变化或外部信号实现自主感知、自主调控和自我适应的功能。
智能材料的研究和应用领域涉及材料科学、化学工程、生物医学工程、机械工程等多个学科领域。
本文将介绍智能材料的种类、特性及应用领域。
智能材料主要分为以下几类:形状记忆材料、压电材料、磁致伸缩材料、光致变色材料、化学敏感材料等。
形状记忆材料是一种可以在外部作用下恢复原始形状的材料,常见的形状记忆合金有铜锌铝合金和镍钛合金。
压电材料是一种可以在外加电场下产生机械变形的材料,常用于传感器、致动器等领域。
磁致伸缩材料是一种可以在外加磁场下产生机械变形的材料,常用于声音换能器、振动控制等领域。
光致变色材料是一种可以在光照下改变颜色的材料,常用于光学器件、显示器件等领域。
化学敏感材料是一种可以在化学环境变化下产生物理变化的材料,常用于化学传感器、智能包装等领域。
智能材料具有许多优良的特性,如高灵敏度、快速响应、自主调控、多功能集成等。
这些特性使得智能材料在许多领域具有广泛的应用前景。
在生物医学工程领域,智能材料可以用于制备人工肌肉、智能药物释放系统、仿生传感器等医疗器械,为医学诊断和治疗提供新的解决方案。
在机械工程领域,智能材料可以用于制备智能结构材料、智能传感器、智能控制系统等,提高机械设备的性能和智能化程度。
在材料科学领域,智能材料可以用于制备智能纳米材料、智能复合材料、智能表面涂层等,为材料设计和制备提供新的思路和方法。
总之,智能材料是一种具有巨大应用潜力的新型材料,它将在未来的科技发展中发挥重要作用,推动人类社会的进步和发展。
随着科学技术的不断进步,智能材料的研究和应用将会迎来更加广阔的发展空间,为人类社会带来更多的创新和变革。
智能材料智能材料(Intelligent material),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。
科学家预言,智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。
一般说来,智能材料有七大功能,即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。
分类作为一种新型材料,一般认为,智能材料由传感器或敏感元件等与传统材料结合而成。
这种材料可以自我发现故障,自我修复,并根据实际情况作出优化反应,发挥控制功能。
智能材料可分为两大类:(1)嵌入式智能材料,又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自己的性能,如自滤玻璃、受辐射时性能自衰减的Inp半导体等。
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生命特征:(1)传感功能(Sensor)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-diagnosis)能通过分析比较系统目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自诊断并予以校正。
智能材料是什么呢随着人类科技的不断发展,材料科学也得以迅速发展,其中包括智能材料,是当今科技领域的热门技术之一。
那么,什么是智能材料呢?本文将从智能材料的基本理念、分类、应用等方面进行探讨。
基本理念智能材料是指那些能够根据环境、条件、信号等响应而产生物理、化学等变化,从而使材料具有功能智能化的材料。
可以说智能材料是一种激活型材料,能够根据周围环境的变化对外界作出反应,实现其自身的群体变化。
通俗来讲就是,智能材料具有自感应、自检测、自修复、自适应等特性,能够智能地调整和改变自己的形态、颜色、电性能等。
智能材料的基本理念可以用一个经典的例子来说明:将一块智能材料放入热水中,随着水温的升高,材料自身的红色颜色会发生变化,而在达到某一特定温度时,材料会自动分解释放出某种特定材料或者止痛药,从而达到敏感、自适应、自干预等目的。
分类根据智能材料的功能以及变化规律,智能材料可以分为以下几类:热敏性材料热敏性材料是一种特殊的智能材料,是一种能响应温度变化的智能材料,通常是基于聚合物的复合材料。
这类材料的特点是在响应温度范围内,材料的形态、性能、结构等都会发生变化,并最终达到某种特定的目的。
热敏性材料的应用范围非常广泛,包括温度控制、生物医学等领域。
光敏性材料光敏性材料是一种能够响应光的智能材料,可以根据光的强度、频率等因素进行变化和调控。
光敏性材料的应用领域主要包括光电触发、激光信号转换等方面。
电敏性材料电敏性材料是一种能响应电性信号的智能材料,通常是基于电致变、电流电压、电场等能量形式变化的材料。
电敏性材料的应用主要包括感应、传感、模拟、控制、调制等领域。
磁敏性材料磁敏性材料是一种响应磁场、电场等信号的材料,可以通过磁场控制材料的形态、结构和性质。
磁敏性材料的主要应用领域是电子材料、电子测量等领域。
应用智能材料的应用范围愈发广泛,涉及到许多领域,例如:智能纤维智能纤维是利用智能材料进行纤维加工制作的一种材料,可以应用在医疗、军事和工业领域。
智能材料有哪些及应用智能材料是一类具有自响应、自感知和自调节能力的材料。
它们能够根据外界环境的变化,改变自身的性质和形态,实现某种特定的功能。
智能材料的应用非常广泛,涵盖了多个领域。
一、形状记忆材料(Shape Memory Materials):形状记忆材料是一种能够在外部刺激作用下改变自身形状,并且能够恢复到初始形状的材料。
该类材料主要包括两种类型:一种是单向形状记忆材料,它只能在一个特定的温度范围内发生形状改变;另一种是双向(多向)形状记忆材料,它可以在不同的温度范围内发生形状改变。
形状记忆材料的应用包括潜艇舵翼、医疗器械、飞机机翼表面和建筑结构等。
二、智能涂料(Smart Coatings):智能涂料指的是具有自我修复、防污、防腐蚀和环保等功能的涂料。
智能涂料能够根据外界环境的变化,改变其表面特性以达到一种特定的功能。
智能涂料的应用广泛,例如自我修复涂料可以应用在汽车漆面修复、船体表面防腐等领域。
三、压电材料(Piezoelectric Materials):压电材料是一种具有压电效应的材料,即当外力作用于该材料时,会在其内部产生电荷,从而产生电势差。
压电材料广泛应用于声、光、电、热转换和传感器等领域。
例如应用在医学领域的超声波传感器、压电陶瓷维修剂等。
四、磁致伸缩材料(Magnetostrictive Materials):磁致伸缩材料是在外磁场作用下,能够发生形变的材料。
通过改变外磁场的强度和方向,可以控制材料的形变。
磁致伸缩材料的应用领域包括电磁换能器、声学器件、传感器、振动控制和精密仪器等。
五、光敏材料(Photosensitive Materials):光敏材料是指能够对光信号进行感应和响应的材料。
光敏材料的特点是在光照射下,其电、磁、光、热等性质会发生变化。
光敏材料广泛应用于成像、激光技术、显示器件、光敏电导等领域。
六、电致变色材料(Electrochromic Materials):电致变色材料是一种可以通过外加电压改变其颜色的材料。
智能材料概述
材料的智能化代表了材料科学发展的最新方向,智能材料的研究主要是依照仿生学方法,采用各种先进复合技术,实现复杂材料体系的多功能复合,并最终实现材料智能能化和器件集成化,文章在简要介绍有关材料概念的基础上,又重点介绍了记忆合金的特征、功能和应用及其现有的不足。
智能材料概述
所谓智能材料,是指能感知外部刺激、能判断并恰当处理、且本身可执行的材料。
智能材料的构想来源于仿生,其最初目标就是研制出一种具有类似于生物功能的“活”的材料。
因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这3个基本要素。
1.智能材料的功能和特性
智能材料往往具有或部分具有如下的智能功能和生命特征:(1)传感功能—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、化学和核辐射等的强度及其变化。
(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,适时动态地做出相应的反应,并采取必要行动。
(5)自诊断能力—能通过分析比较系统目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自诊断并予以校正。
(6)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。
(7)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,始终以一种优化方式对外界变化做出恰如其分的响应。
2.智能材料的基本构成和工作原理
智能材料一般由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器4部分组成。
(1)基体材料:基体材料担负着承载的作用,一般宜选用轻质材料。
高分子材料重量轻、耐腐蚀,具有粘弹性的非线性特征而成为首选,其次也可选用金属材料,以轻质有色合金为主
(2)敏感材料敏感材料担负着传感的任务,其主要作用是感知环境变化(包括压力、应力、温度、电磁场、pH值等) 。
常用敏感材料如形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色材料、电流变体、磁流变体和液晶材料等。
(3)驱动材料因为在一定条件下驱动材料可产生较大的应变和应力,所以它担负着响应和控制的任务。
常用驱动材料有形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等
(4)其它功能材料包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。
(5)工作原理—信息处理器信息处理器是核心部分,它对传感器输出信号进行判断处理。
图为智能材料的基本构成和工作原理。
3.智能材料的分类
若按功能来分可以分为光导纤维、形状记忆合金、压电、电流变体和电(磁)致伸缩材料等。
若按来源来分,可以分为金属系智能材料、无机非金属系智能材料和高分子能材料的应用系智能材料。
金属系智能材料目前所研究开发的主要有形状记忆合金和形状记忆复合材料两大类;无机非金属系智能材料在电流变体、压电陶瓷、光致变色和电致变色材料等方面发展较快;高分子系智能材料的范围很广泛,有高分子凝胶、智能高分子膜材、智能型药物释放体系和智能高分子基复合材料等。
4.形状记忆智能材料
目前应用最广的智能材料莫过于形状记忆合金,形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA) 是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后,通过加热到某一临界温度以上又可恢复成初始形状的一类合金。
到目前为止,应用得最多的是Ni2Ti 合金和铜基合金(CuZnAl 和CuAlNi) 。
4.1记忆合金的分类
(1)单程记忆效应:形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
(2)双程记忆效应:某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应。
(3)全程记忆效应:加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状,称为全程记忆效应。
4.2 记忆合金的效应原理
SMA的形状记忆效应源于热弹性马氏体相变,这种马氏体一旦形成,就会随着温度下降而继续生长,如果温度上升它又会减少,以完全相反的过程消失。
两项自由能之差作为相变驱动力。
两项自由能相等的温度T0称为平衡温度。
只有当温度低于平衡温度T0时才会产生马氏体相变,反之,只有当温度高于平衡温度T0时才会发生逆相变。
在SMA中,马氏体相变不仅由温度引起,也可以由应力引起,这种由应力引起的马氏体相变叫做应力诱发马氏体相变,且相变温度同应力呈线性关系。
至今为止发现的记忆合金体系 Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb 和Fe-Mn-Si等。
4.3记忆合金的应用
SMA 火灾报警器1969年,镍-钛合金的形状记忆效应第一次在工业上应用。
人们采用了一种与众不同的管道接头装置。
为了将两根需要对接的金属管连接,选用转变温度低于使用温度的条件下做成内径比待对接管子外径略微小一点的短管,然后在低于其转变温度下将其内径稍加扩到该接头的转变温度时,接头就自动收缩而扣紧被接管道,形成牢固紧密的连接。
美国在某种喷气式战斗机的油压系统中便使用了这种镍-钛合金接头,从未发生过漏油,脱落或破损事故。
由于记忆合金的特殊的记忆功能,现已广泛应用于航空、卫星、医疗、生物工程、能源和自动化等方面。
4.3.1. 航空航天工业
在航天方面,常用Ni-Ti 合金制成天线。
用在宇宙飞船上的天线是非常庞大的,呈半球月面状。
若用普通金属制成这样的天线,由于宇宙飞船的体积是有限的,无法把它带上去,但采用记忆温度为40摄氏度的Ni-Ti 合金在40摄氏度以上做成月面天线,然后再冷却到40摄氏度以下,这时天线就可以折叠成一个小球团,从而达到方便的装进宇宙飞船的目的。
当宇宙飞船到达月球后,受到太阳光的强烈照射,小球团的温度很容易达到40摄氏度以上,此时它就恢复原来的形状,张开呈伞面开始工作。
4.3.2.生物医疗
临床上用的最普遍的是镍钛(Ni-Ti )形状记忆合金(SMA ),简称NT —SMA 。
NT —SMA 是集耐磨、耐腐蚀、形状记忆效应伪弱性和声阻尼等性能于一体的新材料,有热弹力型的马氏体变态,有种种难以想象的性质。
采用Ni-Ti 合金做成人体用的生物植入件,如牙齿矫正丝。
用超弹性 Ti-Ni 合金丝和不锈钢丝做的牙齿矫正丝,其中用超弹性 Ti-Ni 合金丝是最适宜的。
通常牙齿矫形用不锈钢丝 Co-Cr 合金丝,但这些材料有弹性模量高,弹性应变小的缺点。
为了给出适宜的矫正力,在矫正前就要加工成弓形,而且结扎固定要求熟练。
如果用 Ti-Ni 合金作牙齿矫形丝,即使应变高达10%也不会产生塑性变形。
这种材料不仅操作简单,疗效好,也可减轻患者不适感。
4.3.3.日常生活
火灾检查阀门。
火灾中,当局部地方升温时阀门会
自动关闭,防止了危险气体进入。
这种特殊结构设计的
优点是,它具有检查阀门的操作,然后又能复位到安全
状态;这种火灾检查阀门在半导体制造业中得到使用,
在半导体制造的扩散过程中使用了有毒的气体;这种火
灾检查阀也可在化学和石油工厂应用。
4.4存在的问题
在SMA 的研究和应用中,目前尚存在许多有待解决的问题,例如:
(1) 由于SMA 的各种功能均依赖于马氏体相变,需要不断对其加热、冷却及加载、卸载,且材料变化具有迟滞性,因此SMA 只适用于低频(10Hz 以下)
窄带振动
中,这就大大限制了材料的应用。
(2) SMA 自身存在损伤和裂纹等缺陷,如何克服这些缺陷,改善材料性能是当前迫切需要解决的问题。
(3) 在医学应用方面,还需继续研究SMA 的生物相容性和细胞毒性。
5. 发展趋势及展望
目前,世界上许多国家都已开展对智能材料的研究,其发展将全面提高材料的设计和应用水平。
智能材料涉及的领域非常广泛,它是一种军民两用技术,不但在宇航及国防工业,而且在民用方面,有着极为广泛的应用前景。
智能材料的应用还能节省资源、减少污染等,其经济效益和社会效益是巨大的。
作为方兴未艾的高新技术,智能结构的潜在发展有着广阔的天地。
我相信在中国新一代的化学人手中,智能材料会大放异彩。
6.感想
虽然新能源材料这节课是限选课,但我觉得对材化的学生来说很有必要,课上老师会给我们介绍一些前沿的科研成果以及专业高效的研究方法,对我们的专业学习很有帮助,而且老师在布置作业的时候也要求了大家写近三年的研究内容,虽然在找资料的时候有些困难,很多内容也是似懂非懂,但我个人很喜欢这些作业要求,他可以让我们对材料化学这方面的发展有最新的了解。
老师讲课也很清晰,还会在黑板上画出“色彩斑斓”的图帮助我们理解。
给老师的一点小建议是老师可以再第一节课大致的讲一下我们这学期的教学内容,或是让同学选择想了解哪方面的材料,讲的时候同学会更有兴趣。
学生ppt展示这个环节可以放在课中间,若是有根课堂相关的内容还可以让同学对这方面的知识印象更深刻。