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智能材料

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文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2018/9/12     瀏覽次數:    

智能材料


  智能材料擁有七大功能,包括傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自診斷能力、自修復能力和自適應能力。


  作為一種新型材料,一般認為,智能材料由傳感器或敏感元件等與傳統材料結合而成。這種材料可以自我發現故障,自我修復,并根據實際情況作出優化反應,發揮控制功能。 智能材料可分為兩大類:
  (1)嵌入式智能材料,又稱智能材料結構或智能材料系統。在基體材料中,嵌入具有傳感、動作和處理功能的三種原始材料。傳感元件采集和檢測外界環境給予的信息,控制處理器指揮和激勵驅動元件,執行相應的動作。
  (2)有些材料微觀結構本身就具有智能功能,能夠隨著環境和時間的變化改變自己的性能,如自濾玻璃、受輻射時性能自衰減的Inp半導體等。


  一般來說智能材料由基體材料、敏感材料、驅動材料和信息處理器四部分構成。

  (1)基體材料
  基體材料擔負著承載的作用,一般宜選用輕質材料。一般基體材料首選高分子材料,因為其重量輕、耐腐蝕,尤其具有粘彈性的非線性特征。其次也可選用金屬材料,以輕質有色合金為主。
  (2)敏感材料
  敏感材料擔負著傳感的任務,其主要作用是感知環境變化(包括壓力、應力、溫度、電磁場、PH值等)。常用敏感材料如形狀記憶材料、壓電材料、光纖材料、磁致伸縮材料、電致變色材料、電流變體、磁流變體和液晶材料等。
  (3)驅動材料
  因為在一定條件下驅動材料可產生較大的應變和應力,所以它擔負著響應和控制的任務。常用有效驅動材料如形狀記憶材料、壓電材料、電流變體和磁致伸縮材料等。可以看出,這些材料既是驅動材料又是敏感材料,顯然起到了身兼二職的作用,這也是智能材料設計時可采用的一種思路。
  (4)其它功能材料
  包括導電材料、磁性材料、光纖和半導體材料等。


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