自激励复合材料的研究
自组装制备纳米材料的研究现状
自组装制备纳米材料的研究现状摘要文章综述了纳米材料各种制备方法,提出了应用自组装技术制备纳米材料。
评述了其在制备纳米材料时的机理、优缺点。
综述了纳米材抖的各种制备方法,提出了应用自组装技术制备纳米材料。
并对国内外应用自组装技术制备纳米材料(如纳米团簇、纳米管、纳米膜等)的研究现状进行了综述。
关键字:纳米材料自组装纳米团簇纳米薄膜前言纳米材料是20世纪80年代中期发展起来的一种具有全新结构的材料,它所具有的独特性质,使它在磁学、电学、光学、催化以及化学传感等方面具有广阔的应用前景。
自组装技术从纳米材料出现开始就一直应用于纳米材料的制备,只不过当时没有明确地将其作为一种方法提出。
到目前为止,自组装技术已能用来制备纳米结构材料,如纳米团簇、纳米管、纳米环、纳米线、多孔纳米材料、功能化纳米材料、功能化纳米级膜及有机/无机纳米复合材料。
纳米科学生命科学技术、信息科学技术和纳米科学技术是本世纪科技发展的主流方向。
纳米科学技术是在纳米空间对原子、分子及其他类型物质的运动与变化规律进行研究,同时在纳米尺度范围内对原子、分子等物质结构单元进行操纵、加工的一个新兴科学领域。
著名物理学家诺贝尔奖获得者Richmd P.Feynman在1959年l2月指出”There is a plenty of room at the bottom”,并预言,如果人类按照自己的意志去安排一个个原子,将得到具有独特性质的物质。
1981年G.Binning教授和H.Rohrer 博士发明了扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscopy,STM),使人类首次能够直接观察原子,并能通过STM对原子、分子进行操纵。
1990年7月,在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术学术会议,这标志着纳米科学技术作为一个新兴的领域正式形成,纳米材料学成为材料科学的一个新分支。
2000年7月美国国家科学技术委员会宣布实施纳米技术创新工程,并将纳米计划视为下一次工业革命的核心。
功能性多元复合材料的研究和应用
功能性多元复合材料的研究和应用随着科技的不断进步,复合材料在现代社会中的应用越来越广泛。
其中,功能性多元复合材料更是备受青睐。
在现代制造业中,产品的复杂性和功能要求的提高,促进了多元复合材料的发展。
本文将通过多个案例来介绍功能性多元复合材料的研究和应用。
一、多元复合材料的定义及分类多元复合材料可以理解为由不同材料组成的材料。
这些材料不同的物理和化学特性,通过复合成一个整体,发挥出比单一材料更好的性能。
多元复合材料可以分为生物复合材料、金属复合材料、聚合物复合材料、陶瓷复合材料等等。
其中,功能性多元复合材料可以进一步划分为智能复合材料、结构复合材料和功能性陶瓷复合材料等多种类型。
二、智能复合材料智能复合材料是能够感知周围环境变化并作出相应反应的材料。
智能复合材料能够有记忆性、自修复性等特性,为制造出具有自适应能力的产品提供了可能。
现在,智能复合材料已经被广泛应用于军事、航空航天、医药、环保等领域。
举个例子,智能复合材料可以被应用于骨科手术中。
比如说,一些骨科支架需要能够在人体内自适应拆除,通过智能复合材料可以轻易实现这一功能。
此类支架由含有形状记忆聚合物的复合材料制成。
在手术中,骨科医生可以通过变化温度来操纵支架的形状,实现支架的定位、扩张和缩小等操作。
在几个月的时间里,这些支架随着人体吸收并最终消失。
三、结构复合材料结构复合材料是由两种或更多种材料复合而成的材料。
通过不同材料之间的相互作用,结构复合材料能够承受更大的载荷并优化其热学、力学和耐久性能。
由于结构复合材料具有良好的性能,被广泛用于制造高性能的汽车、飞机、船舶和建筑。
例如,近年来,产业界对碳纤维增强复合材料(CFRP)的兴趣日益增加,因为其具有高强度和低重量等杰出性能。
在汽车领域,CFRP正被广泛应用于大众、奥迪等知名车厂的制造。
除此之外,CFRP还被应用于制造航空器和高铁车厢等其他重要领域。
四、功能性陶瓷复合材料功能性陶瓷复合材料是利用陶瓷的特性,并根据应用需要加工成器件,实现其对光、电、机械等多方面的响应性。
复合材料的标准和规范
复合材料的标准和规范随着科技的不断发展,新材料的研究也逐渐日益重要。
复合材料作为一种新型的材料,以其轻质、高强度、耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空、汽车、建筑等各个领域,成为现代科技的重要材料之一。
然而,复合材料的应用并非没有障碍,其中一个重要的问题就是复合材料行业标准和规范的不完善,这也成为阻碍复合材料进一步发展的重要因素之一。
因此,本文将从标准和规范两个方面探讨复合材料的现状及未来发展。
一、复合材料标准的现状复合材料的标准是指用于指导和规范复合材料生产、加工、应用和监督的技术要求、验收标准和试验方法等文件。
一个完善的标准体系可以提升复合材料产品的质量和安全性,保证产品的使用效果和使用寿命,促进复合材料产业的健康发展。
然而,目前国内的复合材料标准体系仍然较为薄弱。
首先,标准化程度不够高。
尽管我国相继发布了一系列针对复合材料行业的标准文件,但其数量和完善程度都与欧美国家存在较大差距。
例如,关于非金属复合材料及其制品的标准,我国目前发布了17个标准,而美国的对应标准资源则多达400余项。
其次,标准适用范围和水平不够广泛。
现有标准大多集中在轻型材料、碳纤维材料等方面,而对于复合材料的其他领域如高温材料、传感材料等,标准制定较少。
此外,标准也较为单一化,很少涉及到融合不同材料的新型复合材料制备。
第三,标准的地方性和习惯性强。
我国复合材料的国情、材料、工艺和市场与欧美有很大差异,因此制定标准时也应该顾及国内特点,不盲目追求国际标准。
此外,标准应充分考虑各工艺环节使用习惯,不断优化和改进标准,更好地指导复合材料的生产与应用。
二、复合材料规范的现状复合材料的规范是指用于约束复合材料行业生产、加工、检测、质量保障、环保等环节的技术规定、标准要求和操作指导等文件。
复合材料规范的制定,可以规范复合材料行业的运作,降低行业的生产成本,提高生产效率,同时也促进了复合材料产业的可持续发展。
目前,复合材料的规范体系相对较为完善,主要包括以下几个方面:首先,安全生产规范。
复合材料增材制造技术及其发展的研究论述
M ̄ ] I 造 ,其 种 丝 材 主要 就 是 通过 进给 装 置进 入 到 加热 能 的热 塑 性 复 合 材 料 制 件 的 A 应用原材料的种类相对较广泛 ,在实际中 液化装置中,然后就会受热熔化 ,通过连
续 的液 滴 形式 在 喷嘴 中挤 出 ,然 后基 于 既 定 的设 计路 径 堆 积成 形 。
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以真正的实现高质量的原位固结 ,那么其
其 中美 国通 过热 塑 性复 合材 料 的 原位
烧 结 操 作 ,这 是 一 种 通 过 离 散 点 逐 层 堆 应 用 范 围就 会越 来 越广 阔 。 固结 增 材制 造 设 备 ,利 用具 有 多级 的 加热 系统 的 铺放 头 ,真 正 的 实现 了热 塑 性 预浸
( 1) 熔积成形F D M技 术 ,就是 一 种
将 相 关丝 材 加热 熔 化 成形 的技 术 方 式 ,在
现 阶 段应 用 较 为 广泛 。在 此 种技 术 中 ,各
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3结 语
件尺寸,对此美国的一家公司提 出了大面
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原 理 型 设 备相 关研 发 探究 。此种 设 备在 实 际 中主要 就 是将 熔 化 挤 出工 艺作 为 基础 对
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复合材料振动特性的实验与数值模拟分析
复合材料振动特性的实验与数值模拟分析第一章绪论复合材料具有轻质、高强、高模量、抗腐蚀等优点,在航空航天、汽车、船舶、建筑、体育器材等领域得到广泛应用,其中包括结构件、薄壁器件、波纹管等。
然而,复合材料的振动特性却不同于传统材料,需要更深入的实验研究和数值模拟分析。
本文将介绍复合材料振动特性的实验与数值模拟分析。
第二章复合材料振动测试技术2.1 振动测试原理振动测试是测量物体振动响应的技术,常用于确定物体结构的共振频率、振型和各振动模态下的变形量、应力等,是评价机械结构、汽车、航空航天、电子器件等的设计和性能的重要手段。
振动测试原理包括激励、传感器、信号采集、数据分析等步骤。
2.2 复合材料振动测试方法研究复合材料的振动特性需要采用合适的测试方法,常用的测试方法包括自由振动测试、强制振动测试、谐振测试和反射测试等。
对于复合材料薄壁器件和波纹管的振动测试,常采用拉普拉斯光栅干涉法或扫描电子显微镜法。
第三章复合材料振动数值模拟分析3.1 振动数值模拟基础振动数值模拟是运用计算机软件和数值方法,通过建立物体或结构的数学模型,求解其振动模态、振动频率、振动幅度等振动响应特性的方法。
在可见光和红外成像、生物医学、机械制造、电子器件、工程结构等领域中,均有广泛应用。
3.2 复合材料振动数值模拟方法复合材料具有不同的纤维排列方式、纤维长度和含量、界面剪切变形等特点,与传统金属材料的振动响应有明显差异。
因此需要采用适合的数值模拟方法,包括有限元模拟、模态结构分析、模态振型拟合、波数域方法等。
第四章复合材料振动分析综合应用案例4.1 复合材料杆的振动特性分析通过实验测试和有限元数值模拟方法,分析了具有椭圆截面的复合材料杆的振动特性。
将结果与传统圆形截面杆进行比较,探讨了杆截面形状对振动响应的影响。
4.2 复合材料薄壁管的振动特性分析通过实验测试和数值模拟方法,分析了具有不同纤维层数和角度的复合材料波纹管的振动特性。
智能复合材料研究进展
智能复合材料研究进展1智能复合材料研究进展智能复合材料研究进展材硕113班(0301110546)王鸿摘要:智能复合材料是拟人化的高科技材料,它能根据设计者的思路要求实现自检测、自诊断、自调节等各种特殊功能。
文章介绍了智能复合材料的原理、组成,分析了几种智能复合材料如:压电复合材料、形状记忆合金、光纤材料、电流变体等的开发研究概况及其在纺织品中的应用。
关键词:智能复合材料,形状记忆合金,智能纺织品1引言智能复合材料是一类基于仿生学概念发展起来的高新技术材料,它实际上是集成了传器、信息处理器和功能驱动器的新型复合材料。
其通过传感器感知内外环境状态的变化,将变化所产生的信号通过信息处理器做出判断处理,并发出指令,而后通过功能驱动器调整材料的各种状态以适应内外环境的变化,从而实现自检测、自诊断、自调节、自恢复、自我保护等多种特殊功能类似于生物系统。
智能复合材料是微电子技术、计算机技术与材料科学交叉的产物,在许多领域展现了广阔的应用前景,如机械装置噪音与振动的自我控制等,飞机的智能蒙皮与自适应机翼,桥梁与高速公路等大型结构的自增强、自诊断自修复功能,以及各种智能纺织品。
2智能复合材料的主要种类和应用2.1产业领域2.1.1形状记忆合金纤维增强智能复合材料[1]SMA应用于智能复合材料主要由于其具有形状记忆效应(SME)和超弹性。
最典型的SMA是NiTi合金,它感应灵敏度高,微应变大,可回复应力大,致动机理简单(驱动器只需SMA一种材料,可拉成纤维或丝状),有良好的感应和驱动性能。
SMA从功能上概括主要有如下应用。
1)材料的增强。
埋有SMA的复合材料结构中的SMA被激励时将对整个结构的性能产生较大的压应变,如将SMA丝合理地布置于结构中可显著增强复合材料的强度:而且有资料表明在SMA丝的体积分数不变的情况下,将其适当排列,可提高复合材料的抗低速冲击性能。
2)变形控制与结构损伤的探测、抑制与修复。
美国应用SMA制成了夹心结构树脂基复合材料用于“柔性机翼”,该机翼在各种飞行速度下自动保持最佳翼型,大幅度提高飞行效率,并可对出现的危险振动自行抑制;将适量NiTi合金2智能复合材料研究进展纤维铺于环氧树脂基体中制成智能复合材料(SMC)。
复合材料导论复习习题集
复合材料导论习题集一、通过本课程的学习,你想从事哪个领域的复合材料的研究?你的研究思路是什么?试写出研究的方案和计划,及其可行性和前沿性。
答案:航空领域碳纤维复合材料龍着航仝航犬科李技术的十断诳玄S 促逐了新科旳隹速合屣”垂中尤以先班至令科科旳没屣區为奂出.目前主些捋育孜耳迪空和橈呈的砌軒”隹、磁妾F雄七开经咎MS渥旳冥呑材洋牡耐启血的歼绝埠&逅如盍些宴 &村餐—I定乌區G村将匚梯75E功I能基&林科存. 飞机不U卫工刚1£科*4鞅护应旦?左、遍ME两、耐丙诅“耐脸0・运牡册却旳乐你命H* 新*T科址用才有隹血举决" 豆合申才梅貝令-顾号:羟. 牧匠档勺比应氏巫、I4S 傑壬较#班应性,抗1»號\导热*瞒瑟、隔秤*淞振七耐围怦泌°型11時白勺耐雄他性■班电舐旄殴涯H* 磁性"林科■性合是白勺E■眾汁性,带11备的灵潸佳干II易出口11 性誉時点创iSp机〜火奋、妙tk 乜打密寻千事共甜旳百科包二、常见的复合材料的种类?(至少回答4种)1、功能复合材料2、陶瓷基复合材料3、金属基复合材料4、聚合物基纳米复合材料、5、碳碳复合材料6、仿生基复合材料,7、水泥基复合材料三、复合材料的特点:1、复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的;2、复合材料是以人工制造而非天然形成的(区别于具有某些复合材料形态特征的天然物质)3、组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有的物理和化学性质(区别于化合物和合金);4、复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。
复合材料具有新的、独特的和可用的性能,这种性能是单个组分材料性能所不及或不同的;5、复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料。
四、复合材料性能的决定因素有哪些?复合材料的性能取决于组分材料的种类、性能、含量和分布。
主要包括:增强体的性能和它的表面物理、化学状态;基体的结构和性能;增强体的配置、分布和体积含量。
复合材料项目可行性研究报告
复合材料项目可行性研究报告规划设计/投资分析/产业运营摘要说明—自2016年国务院出台“十三五”规划后,复合材料作为新材料的一种被列入国家首要发展战略之中,复合材料的多功能性使其在高精尖领域实现广泛的应用,具体应用领域如航天航空、新能源和医用类。
该复合材料项目计划总投资16772.05万元,其中:固定资产投资12911.42万元,占项目总投资的76.98%;流动资金3860.63万元,占项目总投资的23.02%。
达产年营业收入29095.00万元,总成本费用22958.83万元,税金及附加287.66万元,利润总额6136.17万元,利税总额7270.20万元,税后净利润4602.13万元,达产年纳税总额2668.07万元;达产年投资利润率36.59%,投资利税率43.35%,投资回报率27.44%,全部投资回收期5.14年,提供就业职位660个。
报告内容:项目概述、项目基本情况、项目市场空间分析、建设规模、项目建设地分析、项目工程设计、工艺技术说明、项目环境影响分析、企业安全保护、风险评估、节能可行性分析、实施方案、项目投资分析、经济效益可行性、综合结论等。
规划设计/投资分析/产业运营复合材料项目可行性研究报告目录第一章项目概述第二章项目基本情况第三章建设规模第四章项目建设地分析第五章项目工程设计第六章工艺技术说明第七章项目环境影响分析第八章企业安全保护第九章风险评估第十章节能可行性分析第十一章实施方案第十二章项目投资分析第十三章经济效益可行性第十四章招标方案第十五章综合结论第一章项目概述一、项目承办单位基本情况(一)公司名称xxx实业发展公司(二)公司简介本公司奉行“客户至上,质量保障”的服务宗旨,树立“一切为客户着想” 的经营理念,以高效、优质、优惠的专业精神服务于新老客户。
公司实行董事会领导下的总经理负责制,推行现代企业制度,建立了科学灵活的经营机制,完善了行之有效的管理制度。
项目承办单位组织机构健全、管理完善,遵循社会主义市场经济运行机制,严格按照《中华人民共和国公司法》依法独立核算、自主开展生产经营活动;为了顺应国际化经济发展的趋势,项目承办单位全面建立和实施计算机信息网络系统,建立起从产品开发、设计、生产、销售、核算、库存到售后服务的物流电子网络管理系统,使项目承办单位与全国各销售区域形成信息互通,有效提高工作效率,及时反馈市场信息,为项目承办单位的战略决策提供有利的支撑。
高分子复合材料的研究
高分子复合材料的研究高分子复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合材料,其中至少一种是高分子材料。
高分子复合材料具有优异的性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。
本文将探讨高分子复合材料的研究现状、应用领域以及未来发展方向。
一、高分子复合材料的研究现状高分子复合材料的研究始于20世纪50年代,随着材料科学技术的不断发展,高分子复合材料的种类和性能得到了极大的提升。
目前,高分子复合材料的研究主要集中在以下几个方面:1. 材料结构设计:通过合理设计高分子复合材料的结构,可以实现材料性能的优化。
例如,通过控制纤维的取向和分布,可以提高材料的强度和韧性。
2. 界面改性技术:高分子复合材料中不同材料之间的界面相互作用对材料性能起着至关重要的作用。
界面改性技术可以有效增强界面的结合力,提高材料的力学性能。
3. 先进制备技术:采用先进的制备技术可以实现高分子复合材料的精密控制,提高材料的均一性和稳定性。
目前,常用的制备技术包括热压成型、注塑成型、挤出成型等。
4. 多功能复合材料:近年来,研究人员开始将功能材料引入高分子复合材料中,实现材料的多功能化。
例如,将导电材料掺杂到高分子复合材料中,可以实现材料的导电性能。
二、高分子复合材料的应用领域高分子复合材料具有优异的性能,被广泛应用于各个领域。
以下是高分子复合材料常见的应用领域:1. 航空航天领域:高分子复合材料具有轻质高强的特点,被广泛应用于航空航天领域。
例如,飞机的机身、翼面、舵面等部件常采用碳纤维复合材料制造,以减轻飞机重量,提高飞行性能。
2. 汽车制造:汽车是高分子复合材料的另一个重要应用领域。
高分子复合材料可以用于汽车车身、内饰件、发动机零部件等的制造,以提高汽车的安全性和燃油经济性。
3. 建筑材料:高分子复合材料在建筑材料领域也有广泛的应用。
例如,玻璃钢复合材料可以用于制造建筑外墙、屋顶、管道等,具有耐候性好、耐腐蚀等优点。
4. 电子领域:高分子复合材料在电子领域的应用也越来越广泛。
自修复高分子材料近五年的研究进展
自修复高分子材料近五年的研究进展一、本文概述自修复高分子材料,作为一种具有自我修复能力的智能材料,近年来在科学研究和实际应用中引起了广泛关注。
这类材料能够在遭受损伤后,通过内部机制或外部刺激,实现自我修复,恢复其原有的结构和性能。
这种特性使得自修复高分子材料在延长材料使用寿命、提高设备安全性以及减少维护成本等方面具有显著优势。
近五年来,自修复高分子材料的研究取得了显著的进展。
研究者们通过设计新型的自修复机制、开发高效的修复剂、优化材料制备工艺等手段,不断提升自修复高分子材料的性能和应用范围。
本文旨在综述近五年自修复高分子材料的研究进展,包括自修复机制的创新、材料性能的提升、以及在不同领域的应用案例等方面。
通过对这些研究成果的梳理和分析,我们期望能够为自修复高分子材料的未来发展提供有益的参考和启示。
二、自修复高分子材料的分类与原理自修复高分子材料,作为一类能够自主修复损伤的智能材料,近五年来受到了广泛的关注和研究。
根据修复机制的不同,自修复高分子材料主要可以分为两类:外援型自修复材料和本征型自修复材料。
外援型自修复材料通常依赖于外部添加剂,如修复剂或催化剂,来触发修复过程。
当材料出现裂纹或损伤时,外部添加剂会流动到损伤部位并在一定条件下(如温度、光照、化学反应等)触发修复反应。
这类材料的修复效果往往取决于添加剂的流动性、反应活性以及损伤部位的可接近性。
近年来,研究人员通过设计新型的修复剂和催化剂,以及优化添加剂与基材之间的相互作用,显著提高了外援型自修复材料的修复效率和耐久性。
本征型自修复材料则不依赖于外部添加剂,而是通过在材料内部预先嵌入修复剂或修复机制来实现自我修复。
这些修复剂可以是预先嵌入的聚合物链、微胶囊、纳米纤维等。
当材料受到损伤时,内部的修复剂会被激活并流动到损伤部位,通过化学键的重新形成或物理交联的重建来修复损伤。
由于不需要外部添加剂,本征型自修复材料具有更好的长期稳定性和环境适应性。
含难熔金属自润滑复合材料之研究――W-MoS_2体系复合材料
含难熔金属自润滑复合材料之研究――W-MoS_2体系复合材料难熔金属自润滑复合材料是一种新型的材料,其研究在工业生产中得到广泛应用。
本文介绍了W-MoS2体系复合材料的研究成果。
W-MoS2体系复合材料的制备方法是将W和MoS2粉末混合,通过高温烧结得到。
在样品制备过程中,添加了一定量的粘合剂和流变剂。
研究发现,添加少量流变剂可以有效地提高样品的密度和压缩强度。
通过SEM和XRD分析,研究发现样品的微观结构均匀致密,晶粒尺寸在1-5μm之间。
MoS2的材料结构确定为层状结构。
研究还发现W-MoS2体系复合材料具有良好的自润滑性能,在摩擦力和磨损方面表现出色。
在实验中,研究人员将样品用于摩擦试验和磨损试验中,结果表明W-MoS2体系复合材料具有很好的自润滑性能,并且具有很好的耐磨性能和耐热性能。
该材料在高温下表现出色,可以在高负荷和高速运动的情况下使用。
由于W-MoS2体系复合材料具有良好的自润滑性能,可以被广泛应用于机械制造业,如航空、航天、重型机械等领域。
这种材料的应用将有助于提高机械设备的效率和寿命,为工业生产带来更多的效益。
总之,W-MoS2体系复合材料是一种具有良好自润滑性能的新型材料。
通过研究,我们可以发现该材料在摩擦和磨损方面表现出色。
这种材料将在工业生产中得到广泛应用,为机械制造业带来更多的效益。
另外,W-MoS2体系复合材料的研究还可以不断拓展。
例如,在不同流体环境中对其润滑性能进行研究,以便更好地了解其在实际工作中的润滑效果。
同时,该材料的制备方法也可以进一步改进,以提高样品的性能和制备的效率。
此外,与其他自润滑复合材料相比,W-MoS2体系复合材料具有较低的成本,因此其研究和应用前景更广阔。
我们相信,随着技术的不断进步和应用的不断拓展,W-MoS2体系复合材料将成为一个有巨大潜能的新型材料。
从而在现代机械制造业中发挥更为重要的作用。
最近的研究表明,通过优化W-MoS2复合材料的制备工艺,可以提高其切削和加工性能。
振动激励条件下复合材料损伤生热的分析
振动激励条件下复合材料损伤生热的分析本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!振动热成像技术,又称为超声激励热成像技术,是一种将超声波振动能量作为激励源,引起材料表面或浅表面损伤部位生热,同时使用红外热像仪获取红外图像的无损检测方法,是红外热波探伤的最新研究领域。
该技术起源于20世纪70年代末,受当时红外传感技术的限制,未能被深入研究和展开应用。
20世纪90年代后,随着先进红外热像仪和新型超声波发生器的出现,再次引起国内外的广泛关注。
2000年,等首次采用超声波焊接发生器作为振动激励源,用红外热像仪分别记录了铝板上5mm和疲劳裂纹的发热现象。
等开展了对该技术的可重复性、可靠性及检测能力的研究,并设计试验对检测过程中的影响因素进行了分析通过对检测前后裂纹尺寸的测量证明超声激励不会引起裂纹增长。
等通过对裂纹微观形貌的实验研究,进一步证实超声激励下,裂纹面发生了摩擦,从而使裂纹区域产生热量。
张淑仪等对HWRX-3型红外热像仪进行了扩展改进并用于振动热成像检测法中,成功检测了铝合金板上的疲劳裂纹。
杨小林等对某航空碳纤维增强复合材料进行检测,证明振动热成像检测法可检出脉冲激励方法无法发现的微裂纹。
王成亮等针对飞机复合材料试件的工艺和人为缺陷进行了振动热成像无损检测试验研究,结果表明该项检测技术可以有效检测复合材料试件中的损伤,特别是浅层、闭合类损伤。
目前,该技术应用于复合材料损伤检测时的生热机理研究还不够深入,设计试验缺乏针对性,检测设备还有待进一步工程化。
为此,本文基于振动热成像技术的现状及复合材料构件质量快速检测的迫切需求开展研究,通过对振动激励下损伤生热的力-热耦合机理分析,建立温度场分布模型。
基于有限元方法对预埋三种典型损伤的复合材料模型开展数值仿真。
设计制作相应的复合材料试件开展试验研究,以检验该技术的可靠性和适应性。
新型智能材料-自修复复合材料的进展
实验名称:新型智能材料指导教师:殷陶学院:建筑与城市规划学院专业:风景园林年级班别:2014级1班学生姓名:梁挚呈学号:3114009992论文选题:自修复复合材料的进展智能材料是指能模仿生命系统,同时具有感知和激励双重功能的材料。
自诊断与自修复是智能材料的重要功能。
智能自修复材料的研究是一门新兴的综合科学技术。
自修复又称自愈合,是生物的重要特征之一,人们把产生缺陷时在无外界作用的情况下,材料本身自我判断、控制和恢复的能力称为自修复。
材料在使用过程中不可避免地会产生局部损伤和微裂纹,并由此引发宏观裂缝而发生断裂,影响材料正常使用和缩短使用寿命。
裂纹的早期修复,特别是自修复是一个现实而重要的问题。
目前,具有自诊断、自修复功能的智能自修复材料已成为新材料领域的研究重点之一,自修复的核心是能量补给和物质补给,其过程由生长活性因子来完成。
模仿生物体损伤愈合的原理,使得复合材料对内部或者外部损伤能够进行自修复自愈合,从而消除隐患,增强材料的机械强度,延长使用寿命,在军工、航天、电子、仿生等领域显得尤为重要。
智能自修复材料的自修复原理有分子间相互作用的修复机理、内置胶囊仿生自修复机理、液芯纤维自修复机理、热可逆交联反应修复机理。
热可逆交联反应修复机理是目前最新的技术。
近年来,出现了一种高交联度的真正具有自修复能力的透明聚合物材料,这种材料只要施以简单的热处理就可以在材料需要修补的地方形成共价键,并能多次对裂纹进行修复而不需添加额外的单体。
文献以呋喃多聚体和马来酰亚胺多聚体进行Diels Alder(DA)热可逆共聚,形成的大分子网络直接由具有可逆性的交联共价键相连,可以通过DA逆反应实现热的可逆性。
这种材料的力学性能可与一般的树脂如环氧树脂和不饱和聚酯材料相媲美。
对缺口冲击产生的裂缝进行简单的热处理后,界面处仅能观察到细微的不完善,修复效率可达到57%。
该理论还在完善之中,但这种在聚合物网络中引入热可逆共价键以实现修复作用的方法为我们探求材料的修复之路提供了新的思路。
用于民机复合材料检测的主动式红外热激励源的研制
用于民机复合材料检测的主动式红外热激励源的研制【摘要】主动热激励是红外热波检测的重要环节。
针对民机复合材料的外场检测条件,本文通过分析选择了连续脉冲加热技术,试制了采用该技术的红外热激励装置,验证了设计方案的可行性。
【关键词】红外热波;热激励;连续脉冲1 研究意义红外热波检测技术作为一门新兴的学科,因其快速直观、可测面积大、检测距离远等优点,在航空器铝蒙皮加强筋开裂与锈蚀,机身蜂窝结构材料、碳纤维和玻璃纤维增强多层复合材料缺陷的检测、表征、损伤判别与评估领域中具有广阔的应用前景。
该技术通过红外热成像技术记录材料表面的红外辐射,测量和记录物体表面的温度分布,根据这些信息获取材料的均匀性信息和材料表面下的结构信息,进而对其内部是否存在缺陷,运行状态是否正常作出判断,这就是红外热波检测的基本原理。
2003年,主动红外热成像技术飞机检测应用研究列入国家“863”计划;2005年,首都师范大学主动红外热成像无损检测联合实验室在西安飞机公司测试中心安排下对国产运七型民航运输机进行了外场检测试验,这是国内首次将主动红外热成像技术用于外场真飞机检测,表明该技术逐步走向民航飞机检测实际应用[1]。
热波无损检测采用主动式控制加热来激发被检物的内部损伤和缺陷,通过快速热图采集和基于热波理论的图像处理技术实现损伤探测。
由于采用主动加热技术,从理论上讲,只要能够使被检对象中的各种缺陷或损伤与基体材料的温度差值达到了热成像仪的捕捉范围(热灵敏度),就能发现该缺陷或损伤[2]。
有效的、可控的热激励方式是主动红外检测成功的关键因素之一。
2 主动式热激励方法主动式热激励(加热)能使被检测材料由于内部缺陷在表面产生不同的温度场分布,再通过热像仪成像,从而可以比较直观地看清内部缺陷。
同时经过后期的缺陷识别,可对缺陷进行定量研究。
因此,热激励方法的选择直接影响最终检测结果的可靠性。
在主动式热激励中由于被测物体的材质密度、热传导率、比热等物理参数不同因而其热传递和扩散方式也不同[3]。
【最新】微胶囊自愈合技术与自愈合材料
年第期专论微胶囊自愈合技术与自愈合材料谢美然李金欣华东师范大学化学系上海摘要简要介绍微胶囊自愈合法和自愈合材料的种类、基本原理及其应用。
关键词自愈合材料微胶囊文章编号—中圈分类号文献标识码随着现代科学技术的发展高分子材料越来越广泛地应用在各个领域中。
在某些地方甚至可以替代钢铁、铝合金等金属材料如大量用于房屋和桥梁建筑、汽车和飞机等机械行业、水坝和高速公路、乃至像高空探索和深海潜航的高新科技的器物中。
但是高分子材料在加工和使用过程中其内部结构会出现裂纹而这种裂纹很难检测和修复这样会导致材料的机械性能下降甚至会发生蕈大事故威胁到人们的生命财产安全。
一个细小的裂缝会扩展到整个材料导致物理性能的损失和最终的破坏细微的裂纹通常是复合材料结构使用寿命结束的开始。
所以能够及时检测并修复这种裂纹是极其重要的。
为了解决这一难题世纪年代中期美国军方提出了自愈合材料这一概念。
自愈合材料属于智能材料是模仿生物体损伤自修复的原理具有感知和激励双重功能的材料材料内一旦产生缺陷。
在无外界作用条件下能够自我修复从而消除隐患增强材料的机械强度延长使用寿命。
其应用相当广泛特别是在军工、宇宙探索飞行器、人造卫星、飞机、汽车、电子、仿生等领域显得尤为重要。
近些年在广大科学工作者的不断努力下自愈合材料的研究进展较快归纳起来主要有液芯纤维法卜、热可逆自修复法和微胶囊法”几种形式。
本文主要介绍各种自愈合方法的原理和微胶囊自愈合技术的研究进展。
液芯纤维法液芯纤维法是将含有愈合剂的纤维添加到材料中当基体材料出现裂纹时候纤维会破裂从而释放出愈合剂使基体材料愈合。
如图 所示。
首先把这种技术用在混凝土当中在混凝土里面埋植含有愈合剂的纤维材料来实现自愈合 等研究了玻璃纤维在环氧树脂类基体中的自愈合行为他们对愈合剂的种类、玻璃纤维的用量以及在基体中的分布等进行 试验 等嗍对更加细小的玻璃纤维进行了探究国内张妃二等同利用空心光纤注胶实现混凝土结构的自诊断、自修复并且得到较好的结果。
几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究
几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究本文介绍了几种高温自润滑复合材料的研制与性能研究。
首先,我们介绍了高温自润滑复合材料的概念及其在工业制造中的应用。
然后,我们介绍了几种不同类型的高温自润滑复合材料以及它们的制备方法。
最后,我们重点介绍了这些复合材料的性能研究情况。
高温自润滑复合材料的概念及其应用高温自润滑复合材料是一种具有高温稳定性和自润滑性能的复合材料。
它由高温稳定性的基体和自润滑剂组成,具有优异的摩擦学和磨损性能。
目前,高温自润滑复合材料已广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
几种不同类型的高温自润滑复合材料以及制备方法1. 聚合物基高温自润滑复合材料聚合物基高温自润滑复合材料是一种以高分子化合物为基体,添加自润滑剂制备而成的复合材料。
自润滑剂可以是微米级的固体润滑剂,也可以是纳米级的润滑剂。
该类复合材料的制备方法主要有两种,一种是添加自润滑剂的共混法,另一种是自润滑剂和基体聚合物共同反应的化学反应法。
2. 金属基高温自润滑复合材料金属基高温自润滑复合材料是以金属材料为基体,添加自润滑剂制备而成的复合材料。
金属材料可以是高温合金、耐热钢等。
自润滑剂可以是纳米级的碳纳米管等。
该类复合材料的制备方法主要有热压、等离子喷涂等。
3. 陶瓷基高温自润滑复合材料陶瓷基高温自润滑复合材料是一种以陶瓷材料为基体,添加自润滑剂制备而成的复合材料。
自润滑剂可以是固体自润滑材料或纳米级润滑剂。
该类复合材料的制备方法主要有等离子喷涂、热压等。
高温自润滑复合材料的性能研究情况高温自润滑复合材料的性能研究主要涉及其摩擦学、磨损性能及高温稳定性。
其中,摩擦学和磨损性能是该类复合材料的关键研究方向,高温稳定性则是其应用的特殊要求之一。
研究结果显示,不同类型的高温自润滑复合材料具有不同的性能优势。
例如,聚合物基高温自润滑复合材料具有优异的耐磨性能,金属基高温自润滑复合材料具有极低的摩擦系数,陶瓷基高温自润滑复合材料具有优异的高温稳定性。
高分子纳米复合材料的自组装结构与性能研究
高分子纳米复合材料的自组装结构与性能研究高分子纳米复合材料是由高分子和纳米颗粒混合后形成的材料,具有许多优异的性能,被广泛应用于材料学、化学、生物医学等领域。
其中,自组装结构是高分子纳米复合材料的重要性能之一。
本文将介绍高分子纳米复合材料的自组装结构及其对材料性能的影响研究。
一、高分子纳米复合材料的自组装结构高分子纳米复合材料的自组装结构是指高分子与纳米颗粒之间的相互作用力所形成的有序、规则的结构。
其中,高分子与纳米颗粒之间的相互作用包括范德华力、静电相互作用、亲疏水相互作用等。
1.1 高分子与纳米颗粒的混合高分子与纳米颗粒之间的相互作用力决定着它们的混合状态。
常用的混合方式包括溶剂混合法、共混法、原位聚合法等。
其中,原位聚合法是一种常用的方法,其优点在于反应过程连续,可控性强。
1.2 高分子纳米复合材料的自组装结构高分子纳米复合材料的自组装结构主要包括以下几种形态:(1) 网状结构网状结构是指高分子网络中有纳米颗粒分散,形成的三维有序结构。
这种结构有很高的孔隙度和比表面积,可用于催化、吸附、分子筛等领域。
(2) 层状结构层状结构是指高分子链与纳米颗粒呈层状排列,形成的二维有序结构。
这种结构具有良好的导电性、光学性能和机械性能,广泛应用于柔性显示、电子器件等领域。
(3) 管状结构管状结构是指高分子链在纳米颗粒表面构建出管状结构,形成的有序结构。
这种结构具有良好的催化性能和光学性能,被应用于催化剂、生物传感器等领域。
1.3 自组装结构对材料性能的影响高分子纳米复合材料的自组装结构对材料性能有着非常重要的影响。
具体包括以下方面:(1) 导电性能高分子纳米复合材料的层状结构和管状结构具有良好的导电性能,因而广泛应用于柔性电子领域。
(2) 机械性能高分子纳米复合材料的网状结构具有良好的韧性和弹性,被应用于人工组织、可穿戴设备等领域。
(3) 光学性能高分子纳米复合材料的层状结构和管状结构具有良好的光学性能,因而被应用于光催化、柔性显示等领域。
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20④从式(16)可见,当复合材料部分层时,层间剪切强度越大,冲击韧性越高。
⑤从式(12)~(15)及表3可见,冲击韧性与试样尺寸及ββτσ/的关系,分层越多,每层厚越薄,冲击韧性越高。
⑥以上在(8)~(22)中,所采用E 是弹性模量,实际上,应采用割线弹性模量,甚至于矢切线模量,对每一个求冲击韧性的公式,应是对变弹性模量的求积分后得出,或是一个非线性求和得出。
由于45°纤维复合材料的应力—应变曲线(或载荷—挠度曲线),有很明显的非线性,曲线下有很大的面积,因此,45°方向的冲击韧性最大。
参
考文献1
周祝林.复合材料冲击性能研究,玻璃钢,1994.2
沃丁柱主编.复合材料大全,化学工业出版社,北京:2000年.3
[日]植村益次主编.纤维增强塑料,中国建筑工业出版社,北京:1986.4
上海玻璃钢研究所.玻璃钢结构设计,中国建筑工业出版社,北京:1980.5
张双寅等.复合材料结构的力学性能,北京理工大学出版社.1992.6周祝林.玻璃钢蜂窝夹层结构板冲击性能研究,玻璃钢/复合材料,1989(5):8.
自激励复合材料的研究
SMITHS 航空公司联合英国Bristol 大学和牛津大学开展一项复合材料研究项目。
SMITHS 航空大学技术战略伙伴(UTSP )在智能复合材料和金属物质(或称为SMARTCOMP )方面将有两个研究课题。
第一个课题由Bristol 大学牵头,牛津大学参加,集中于技术路线的研究,比如使用3-D 复合材料使飞机部件更轻,更高的燃料效率,并能降低制造成本。
自激励复合材料将是第二个课题,Bristol 大学和牛津大学组成研究小组,将研究是否能开发一种复合材料部件,它能根据所受的内外应力,改变自己的形状和尺寸。
一个专用于SMARTCOMP 研究工作的中心已被建立于Bristol 大学创新和科学先进复合材料中心(ACCIS ),四月对外开放。
SMARTCOMP 项目最初是在2005年立项,由工程和物理科学研究委员会(EPSRC )及SMITHS 航空公司投资125万英磅。
伙伴计划中产生的新想法将被发展为进一步的建议,以便从英国和欧盟获得资金支持。