智能結(jié)構(gòu)材料

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1、SMARTSTRUCTURALCOMPOSITESDefinition:Intrinsically（本質(zhì)）smartstructuralcompositesaremultifunctionalstructuralmaterialswhichcanperformfunctionssuchassensingstrain（應(yīng)變傳感）、stress（壓力）、damage（損傷檢測）ortemperature;thermoelectricenergygeneration（熱電發(fā)電）;EMIshielding（電磁干擾屏蔽）;electriccurrentrectification（電流整流）;an

2、dvibrationreduction（減震）.Importance:a.Hazardmitigation（緩解危險(xiǎn)）b.Structuralvibrationcontrol（結(jié)構(gòu)震動(dòng)控制）c.Structuralhealthmonitoring（結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測）d.Transportationengineering（交通工程）e.Thermalcontrol（熱控制）f.Energysaving（節(jié)能）Theymaygenerallybedividedintotwocategories（類別）:Cement-matrixcompositesIncludeconcrete（混凝土）,mor

3、tar（砂漿）,andcementpaste（水泥砂漿）Polymer-matrixcompositesCement-matrixcomposites這種材料主要具有以下幾方面的功能Radiowavereflectivity（無線電波反射率）Strainsensing（應(yīng)變傳感）Damagesensing（傷害傳感）Thermistors（熱敏電阻）Thermoelectricdevices（熱電裝置）Polymer-matrixCompositesStrainsensing（應(yīng)變傳感）Damagesensing（損傷檢測）Temperaturesensing（溫度傳感）智能材料的應(yīng)用前

4、景智能材料可隨外界條件的變化而有意識地調(diào)節(jié)、修飾和修復(fù)。智能高分子材料的品種多,范圍廣,智能凝膠、智能膜、智能纖維和智能粘合劑等均屬于智能高分子材料的范疇。由于高分子材料與具有傳感、處理和執(zhí)行功能的生物體有著極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu),較適合制造智能材料并組成系統(tǒng),向生物體功能逼近,因此其研究和開發(fā)尤其受到關(guān)注。應(yīng)用方面：1.航天航空2.交通運(yùn)輸3.化學(xué)工業(yè)4.電器工業(yè)5.建筑工業(yè)6.機(jī)械工業(yè)7.醫(yī)學(xué)醫(yī)藥智能材料在各方面的應(yīng)用智能背心人造關(guān)節(jié)坐墊智能材料在航天的應(yīng)用在航空方面，主要用作戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)翼蒙皮，機(jī)身，垂尾，副翼，水平尾翼，雷達(dá)罩，側(cè)壁板等主承力構(gòu)件。智能材料在交通的應(yīng)用由復(fù)合材料制成的汽

5、車質(zhì)量減輕，在相同條件下耗油量只有銅制汽車的1/4，而且在受到撞擊時(shí)能大幅度吸收沖擊能量。智能材料在化學(xué)工業(yè)的應(yīng)用在化工方面，復(fù)合材料主要被用于制造防腐蝕制品。高分子基復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。例如：在酸性介質(zhì)中，高分子基復(fù)合材料的耐腐蝕性比不銹鋼優(yōu)異的多??！智能材料在電器工業(yè)方面的應(yīng)用高分子基復(fù)合材料是一種優(yōu)異的電絕緣材料，被廣泛用于電機(jī)、電工器材的制造。如絕緣板、絕緣管、高壓絕緣子、帶電操作工具等。智能材料在建筑工業(yè)上的應(yīng)用例如：玻璃纖維增強(qiáng)的高分子基復(fù)合材料（玻璃鋼）具有優(yōu)異的力學(xué)性能，良好的隔熱隔聲性能，低吸水率，優(yōu)良的耐腐蝕性。智能材料在機(jī)械工業(yè)上的應(yīng)用復(fù)合材料還用于制造各

6、種葉片、風(fēng)機(jī)、各種機(jī)械部件如齒輪、皮帶輪和防護(hù)罩等！普通水泥材料與CFRC的比較注：CFRC即Carbon-fiber-reinforcedcement-basedcomposites碳纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料模量：材料在受力狀態(tài)下，應(yīng)力與應(yīng)變的比值。CFRC的性能特點(diǎn)及應(yīng)用1.CFRC的制備：一般由混料、成型、養(yǎng)護(hù)3步組成?；炝希豪梅稚⑻祭w維預(yù)先分散開，再與水泥、砂子、石子、外加劑等混合均勻成型：采用澆注法、擠出法、壓制法、壓制脫水或震動(dòng)法之一使混合成型養(yǎng)護(hù)：成型后的試件放入到水或養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)，干后即成CFRC復(fù)合材料2.力學(xué)性能水泥是脆性材料，但只要加入3vol%碳纖維就可以完全

7、改變其脆斷特性，其模量可提高2倍，強(qiáng)度可增加5倍。如果定向加入，則加入12.3vol%的中強(qiáng)碳纖維便可使水泥的強(qiáng)度從5MPa提高到185MPa。用碳纖維增強(qiáng)水泥還可以使抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度提高5~10倍，韌性與延伸率提高20~30倍，結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕1/2。3.壓敏性壓敏性：隨著壓應(yīng)力的變化，CFRC的電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做壓敏性4.屏蔽效應(yīng)CFRC復(fù)合材料的發(fā)展前景謝謝！