形状记忆功能高分子材料现状和进展论文
功能高分子材料发展现状及展望
功能高分子材料发展现状及展望一、引言功能高分子材料是指具有特殊性能的高分子材料,如导电、阻燃、自修复等。
随着科技的不断进步和人们对环境保护和生活质量的要求越来越高,功能高分子材料在各个领域得到了广泛应用。
本文将从功能高分子材料的定义、发展历程、应用领域以及未来展望等方面进行探讨。
二、功能高分子材料的定义功能高分子材料是指在普通高分子材料中加入一些特殊成分或经过改性后,使其具有某种特殊性能的新型高分子材料。
这些特殊性能可以是导电、阻燃、自修复、形状记忆等。
这些新型高分子材料不仅具有传统高分子材料的优点,如重量轻、耐腐蚀等,还具有更多的优势。
三、功能高分子材料的发展历程1. 20世纪50年代至60年代初期:以聚氯乙烯为主要原料生产出各种塑胶制品。
2. 60年代中期至70年代初期:出现了聚碳酸酯、聚酰亚胺等新型高分子材料。
3. 70年代中期至80年代初期:出现了聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物等新型高分子材料。
4. 80年代中期至90年代初期:出现了聚丙烯、聚乙烯等新型高分子材料。
5. 21世纪以来:功能高分子材料得到了广泛应用,如导电高分子材料、阻燃高分子材料、自修复高分子材料等。
四、功能高分子材料的应用领域1. 导电高分子材料:主要应用于电池、太阳能电池板等领域。
2. 阻燃高分子材料:主要应用于建筑材料、电器设备等领域。
3. 自修复高分子材料:主要应用于汽车制造、飞机制造等领域。
4. 形状记忆高分子材料:主要应用于医学器械、智能纺织品等领域。
五、功能高分子材料的未来展望1. 研发更多的功能性高分子材料,满足不同领域的需求。
2. 提高功能高分子材料的性能,使其更加适合实际应用。
3. 推广功能高分子材料的应用,促进产业升级和经济发展。
4. 加强对功能高分子材料的研究和开发,为未来的科技进步提供支持。
六、结论随着科技的不断进步和人们对环境保护和生活质量的要求越来越高,功能高分子材料在各个领域得到了广泛应用。
未来,随着技术的不断提升和需求的不断增加,功能高分子材料将会有更广阔的发展前景。
金属材料论文.doc
标题:浅谈形状记忆合金材料的发展趋势班级:车辆1001班姓名:黄仟叁高分子形状记忆合金的发展及趋势摘要:本论文主要讨论形状记忆合金相关内容,扼要地叙述了形状记忆合金的发现以及发展历史和分类, 介绍了形状记忆合金在工程中应用的现状以及发展前景。
关键词:形状记忆合金、形状记忆合金效应、应用一、引言形状记忆合金(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。
形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应(Shape Memory Effect ,SME) 。
研究表明, 很多合金材料都具有SME ,但只有在形状变化过程中产生较大回复应变和较大形状回复力的,才具有利用价值。
到目前为止,应用得最多的是Ni2Ti 合金和铜基合金(CuZnAl 和CuAlNi) 。
形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料,是集感知与驱动于一体的智能材料,因其功能独特,可以制作小巧玲珑、高度自动化、性能可靠的元器件而备受瞩目,并获得了广泛应用。
二、形状记忆合金的发展史1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。
1938年。
当时美国的在Cu-Zn合金小发现了马氏体的热弹件转变。
随后,前苏联对这种行为进行了研究。
1951年美国的Chang相Read在Au47·5Cd(%原子)合金中发现了行状记忆效应。
这是最早观察到金属形状记忆效应的报道。
数年后,Burkhart 在In-Ti 合金中观察到同样的现象。
然而在当时,这些现象的发现只被看作是个别材料的特殊现象而未能引起人们足够的兴趣和重视。
直至1962年,美国海军机械研究所r发现了Ni-Ti合金中的的形状记忆效应,才开创了“形状记忆”的实用阶断。
形状记忆高分子材料研究进展(综述)
形状记忆的高分子材料的研究进展Research Progress of Shape Memory Polymer Material1 综述摘要:形状记忆高分子(SMP)是一类新型的功能高分子材料,是高分子材料研究、开发、应用的一个新的分支点,它同时兼具有塑料和橡胶的特性。
形状记忆高分子材料是一种可以响应外界刺激,并调整自身状态参数,从而回复到预先设定状态的一种智能高分子材料。
本文简单介绍了形状记忆高分子材料的性能、种类和应用。
关键词:形状记忆;高分子材料;聚合物;研究进展1形状记忆高分子材料简介.形状记忆的高分子材料是一种能够感知外部环境如光、热、、电、磁等,并且能够根据外部环境的变化而自发的对自身的参数进行调整还原到预先设定状态的一种智能高分子材料。
形状记忆高分子( Shape Memory Polymer,简称 SMP) 材料具有可恢复形变量大、质轻价廉、易成型加工、电绝缘效果好等优点,从20世纪80年代以来赢得广泛关注和研究,并得到了快速发展,因其独特的性能和特点,使其这些年来在材料领域中扮演着重要的角色。
近40年来,科研工作者们相继开发出了多种形状记忆高分子材料,如聚乙烯、聚异戊二烯、聚酯、共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚氨酯等,它们被广泛应用于航空航天、生物医用、智能纺织、信息载体、自我修复等多个材料领域。
显示出了形状记忆高分子材料广泛的应用前景的地位。
2.形状记忆高分子材料的分类及应用根据响应方式的不同可以将形状记忆高分子分材料大致分为热致型、光致型、化学感应型、电致型等类型。
其中,热致感应型和光致感应型应用最为广泛。
2.1热致感应型热致SMP是一种通过施加电场或红外光照射等刺激促使其在室温以上变形,并能在室温固定形变且可长期存放,当再次升温至某一固定温度时,材料能够恢复到初始形状。
热致型SMP被广泛用于医疗卫生、体育运动、建筑、包装、汽车及科学实验等领域,如医用器械、泡沫塑料、坐垫、光信息记录介质及报警器等。
功能高分子材料的应用现状及研究进展
科技 圈向导
21 年第 1期 02 4
功能高分子材料的应用现状及研究进展
齐 菲 ( 津现代职业技术学 院 中国 天津 天
3 05 ) 0 3 0
【 要】 摘 新型功能 高分子材料 已广泛应用 于许 多领域 , 本文分析 了传统功能 高分子材料在化 学、 、 生物 医用等方面的发展和应 用; 光 电、 介
绍 了几种新型功能 高分子材的研究进展 : 并论述 了发展功能 高分子材料的重要意 义。
【 关键词 】 功能材料 ; 高分子 ; 现状 ; 发展
材料是人类赖 以生存和发展 的物质基础 . 是人类 文明的重要里程 正等方 面获得 了较大成果 碑, 如今有人将能源 、 信息和材料并列为新科技革命的三大支柱 。 进入 新 型高分 子药物 , 具有缓 释 、 长效 、 毒的特点 , 低 分为两类 : 一类 药 本世纪 8 年代 以来 . O 一场与之相适应的“ 新材料革命” 蓬勃兴起。 功能 物即为高分子本 身 . 以直接 用作药物 . 可 也可以通过合 成获得某些疗 材料是新材料发展 的方 向.而功能高分子材料 占有举 足轻重的地位 . 效 另 一类高分子药物高分 子本身 没有药 用价值 . 而是作为药 物的载 由于其原料丰富 、 种类繁多 , 发展十分迅速 , 已成为新技术 革命 必不可 体 .以离子键或共价键 的形式连接具有药理 活性 的低分子化合物 . 制 少的关键材料【 ” 成 高分子药物控制释放制剂 。 方面达 到将最 小的剂 量在作用 于特定 一 部 位产 生治效 的 目的 ; 另一方 面使药物 的释放 速率可控 . 在提高疗效 1 能高分子材料 . 功 功能高分子材料在其原有性能的基础上 .赋予其某种 特定功能。 的同时 降低 了毒 副作用口 22 _新型 功能高分子材料 诸如 : 化学性 、 电性 、 敏性 、 导 光 催化 性 , 特定金 属离子 的选择螯 合 对 2 .高 吸水性高分子材料 .1 2 性. 以及 生物活性等特殊 功能 . 这些 都与在高分子 主链和侧链 上带有 近 年来开 发的高 吸水性树脂是一种新 型功能高分子材料 . 它可 吸 特殊结构的反应性功能基 团密切相关 收自 身重 量数 百倍 至上千倍 的水 . 身含 有强亲水性基 团同时具有 一 自 2功 能高分子材料 的研究现状 . 高吸水性树脂 的保水性能极 好 . 即使 受压也不会 渗 在原来高分子材料的基础上 ,可将功能高分子材料 分为两类 : 一 定 交联 度 。此外 . 而且具有 吸收氨等臭气 的功 能。 高吸水性 树脂 在石油、 工 、 化 轻工 、 类是 以改进其性能为 目的 的高功能高分子材料 : 另一类 是为赋予其某 水 , 建 筑等部 门被用作堵 水剂 、 脱水 剂 、 增粘剂 、 密封材料等 : 在农业上 可 种新功能的新型功能高分子材料口 以做土壤改 良剂 、 水剂 、 物无 土栽培材料 、 保 植 种子覆盖 材料 , 并可用 21 . 高功能高分子材料 以改造 沙漠 , 土壤流失 等 ; 日常生活 中 , 防止 在 高吸水性树脂可用作 吸 21 化学功能高分子材料 .1 . 餐 鞋垫 、 次性尿 布等。 一 化学功能高分子材料通常具有某种化学反应功 能 . 它将具有化学 水性抹 布 、 巾、 2 .C .2 O 功能高分子材料 2 活性 的基 团连接到 以原有主链链为骨架 的高分子上 离子交换树脂是 在不 同催化剂作用下 , C 以 O 为基本原料 与其他化合物缩 聚成 多 种带有可交换 离子 的活性 基团 、 具有 三维 网状结 构 、 不溶 的交 联聚 种共 聚物 。 其中研 究较多 、 已取得实质性进展 、 并具有应用价值 和开发 合物 . 在水 中具 有足够大 的凝 胶孔或大 孔结构 . 由于它具有高效 快速 O 与环 氧化 合物通过 开键 、开环 、 聚制得 的 缩 分析和分离 功能 . 目前 已广 泛用于硬水软 化 、 废水净化 、 高纯水制 备 、 前 景的共 聚物 是由 C 海水淡化 、 溶液浓缩和净化 、 海水提铀 , 特别是在食 品工业 、 制药行业 、 C 聚物脂肪族碳 酸酯 。把长期以来 因石化 能源燃烧 和代谢 而排放 0共 的污染环境 、 产生温 室效应 的 C O 视为一种新 的资源 。利用它 与其他 治理污染和催化剂 中应用的更为广泛 化 合物共聚 . 成新型 C 聚物材料 . 解决 当今世 界 日趋严重 的 合 O共 对 21 .. 2光功能高分子材料 O 含量增 高等问题有 重要 的现实意义 。 在光 的作用 下 , 实现对 光的传输 、 吸收 、 贮存 、 转换的高分 子材料 C 22 .3形状记忆功 能高分子材料 即为光功能高分子材料 近年来 。 在数据传输 、 能量转换和降低 电阻率 形状 记忆 功能材料 的特 点是形状记忆性 . 它是一种能循环 多次 的 等方面的应用增长迅速 感光性树脂 由感光基 团或光敏剂吸收光的能 发生变形并被保 量后 , 迅速改变分子 内或分子间的化学结构 , 引起物理和化学变化 。 光 可逆变 化。即具有特定 形状 的聚合 物受 到外 力作用 . 一旦给予适 当的条件 ( 、 、 、 、 )就 会恢复到原始状 力 热 光 电 磁 , 致变色高分子具有光色基 团. 不同波长的光对其照射 时会 呈现不同 的 持 下来 : 可将其分 为电致型 、 光致 颜色 , 当其受到特定波长照射后又会恢复为原来 的颜 色。利用这种 态。根据不 同的触发材料记忆 功能 的条件 , 而 热致型和酸碱感 应型。形状记忆 高分子材料是高分子功 能材料研 可逆反应 可以实现信息 的存 储 、 号的显示和材料 的隐蔽 . 用前景 型 、 信 应 究新分支 , 电子 、 在 印刷 、 纺织 、 包装 和汽 车工业 中具 有 良好 的发展 前 十分诱人 。
形状记忆功能高分子材料的研究现状和进展
形状记忆功能高分子材料的研究现状和进展Value Engineering0引言随着社会的进步和科学技术的发展,一般的材料难以满足日益复杂的环境,因此需要具有自修复功能的智能材料———形状记忆材料。
20世纪50年代以来,各国相继研究出在外加刺激的条件(如光、电、热、化学、机械等)经过形变可以回复到原始形状的具有形状记忆功能的材料,它可分为三大类,形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物材料。
高分子产业的迅速发展,推动了功能高分子材料得到了蓬勃发展。
形状记忆聚合物材料的独特性,广泛应用于很多领域并发展潜力巨大,人们开始广泛关注[1]。
1功能高分子材料研究概况功能高分子材料是20世纪60年代的新兴学科,是渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。
由于它的内容丰富、品种繁多、发展迅速,成为新技术革命不可或缺的关键材料,对社会的生活将产生巨大影响。
1.1功能高分子材料的介绍功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料,通常也可简称为功能高分子,也可称为精细高分子或特种高分子[2]。
1.2功能高分子材料分类可分为两类:第一类:以原高分子材料为基础上进行改性或其他方法,使其成为具有人们所需要的且各项性能更好的高分子材料;第二类:是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。
1.3形状记忆功能高分子材料自19世纪80年代发现热致形状记忆高分子材料[4],人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支———形状记忆功能高分子材料。
和其它功能材料相比的特点:首先,原料充足,形变量大,质量轻,易包装和运输,价格便宜,仅是金属形状记忆合金的1%;第二,制作工艺方简便;形状记忆回复温度范围宽,而且容易加工,易制成结构复杂的异型品,能耗低;第三,耐候性,介电性能和保温效果良好。
形状记忆聚合物的研究及其应用
形状记忆聚合物的研究及其应用第一章绪论形状记忆聚合物是一种具有记忆性能的高分子材料,其可以产生可逆变形行为,具有广泛的应用前景。
本文将介绍形状记忆聚合物的研究进展以及其在各领域中的应用。
第二章形状记忆聚合物的研究形状记忆聚合物是一种由特殊的聚合物基质构成的高分子材料。
它的形状可随着溶剂、温度、电场、光等外部条件的变化产生可逆性的变形。
因此,它拥有一定的智能性,被广泛应用于各个领域。
形状记忆聚合物的主要结构包括线性结构、交联结构、网络结构等,其中交联结构和网络结构更加适合形状记忆应用,因为它们具有更好的弹性和形变能力。
形状记忆聚合物的形状记忆效应是由聚合物链的编织结构和交联结构、结晶性、形态等在加热或冷却过程中的相变引起的。
在这个过程中,形状记忆聚合物中的链和交联点会进行可逆的位移和旋转,从而产生可逆的形变。
此外,形状记忆聚合物还具有形状记忆材料的其他特征,如自修复性能,自润滑性能等。
形状记忆聚合物的研究主要包括材料的合成、结构与性质的表征以及应用研究等。
近年来,科学家们通过改变聚合物材料的交联结构、晶态结构以及形态结构等方面的调控,成功地提高了形状记忆聚合物的响应速度、形变能力、热稳定性等性能,发展了一系列新的高性能形状记忆聚合物。
第三章形状记忆聚合物的应用形状记忆聚合物具有卓越的应用前景,广泛应用于医学、航天航空、建筑等领域。
3.1 医学领域在医学领域中,形状记忆聚合物可以应用于生物修复和医疗器械等方面。
例如,可以将形状记忆聚合物作为缝合线,将其置放在组织器官中,随着体内温度的变化而进行形态修复和固定。
此外,可以将形状记忆聚合物应用于医疗器械的制造,如形状记忆聚合物支架、人工骨等材料,具有优异的生物相容性和形变能力。
3.2 航天航空领域形状记忆聚合物可以应用于航天航空领域的机构调整、形状变化等方面。
例如,可以将形状记忆聚合物用于飞机机身的气动调整装置、发动机变形处理手段等工程中。
3.3 建筑领域形状记忆聚合物可以应用于建筑领域中的防震减灾、隔音降噪等方面。
具有形状记忆功能的高分子材料研究
具有形状记忆功能的高分子材料研究随着科技的不断进步,人们对材料的需求也越来越高。
而其中一种备受关注的材料就是具有形状记忆功能的高分子材料。
形状记忆是指材料能够根据外界刺激或者内部条件,自主改变自身形状,并在刺激消失后回复到最初的形态。
这种材料的研究在医疗、智能材料和工程领域有着广泛的应用前景。
形状记忆功能的高分子材料的研究始于二十世纪五十年代,当时的科研工作者开始对具有嵌段结构的聚合物进行研究。
随后,研究人员发现,在这些聚合物中,具有相干结构的片段能够形成物理交联点,从而赋予材料形状记忆功能。
这种交联点可以通过加热或者其他方式来打破,使材料恢复到初始形状。
这项研究成果引起了广泛关注,并在此后的几十年里得到了持续的探索和发展。
目前,研究人员主要专注于两种形状记忆高分子材料:热致形状记忆材料和光致形状记忆材料。
热致形状记忆材料是最常见的一种,其材料中添加了热塑性嵌段,能够在一定温度范围内发生熔融和再结晶。
这些嵌段之间形成的序列结构使材料具有记忆形状的能力。
当材料被加热到临界温度时,分子链之间的交联点会被打破,材料变得软化,可以任意塑性变形。
当材料冷却后,分子链之间的交联点再次形成,材料恢复到原始状态。
而光致形状记忆材料是一种相对较新的研究领域。
这类材料的形状变化是通过光敏染料的光热效应实现的。
光敏染料可以在特定波长的光照下吸收光能并将其转化为热能。
当材料暴露在特定光照下时,光敏染料吸收的光能会导致局部温度升高,从而改变材料的形状。
而当材料不再受到光照时,温度也会回落,材料恢复到原始形态。
形状记忆高分子材料的应用潜力巨大。
在医疗领域,这种材料可以用于智能药物释放系统。
例如,一种植入体可以被设计成在特定温度下打开,释放药物,并在其他条件下关闭,从而实现精确的药物控释。
这种智能药物释放系统可以减少药物滥用和副作用,提高临床治疗的效果。
在智能材料领域,形状记忆高分子材料可以应用于可穿戴设备和机器人。
这种材料可以通过外界刺激实现形状变化,使得可穿戴设备和机器人能够更加贴合用户的需求和动作。
高分子材料的形状记忆性能研究
高分子材料的形状记忆性能研究形状记忆材料是一类具有特殊性能的材料,在受到外界刺激时能够回复其原有形状。
这一特性在许多领域都有潜在应用,例如医疗、电子、航空航天等。
而高分子材料是一类常见的形状记忆材料,其研究一直备受关注。
本文将探讨高分子材料的形状记忆性能,以及相关研究进展和应用前景。
1. 形状记忆材料的原理形状记忆材料具有两个基本状态:一是其正常状态,也称为高温状态,该状态下材料保持着其所具有的原始形状;二是其特殊状态,也称为低温状态,该状态下材料会发生一定程度的形状变化。
形状记忆材料的形状记忆性能主要依赖于两种基本原理:热致形状记忆效应和应力驱动形状记忆效应。
2. 高分子材料的形状记忆性能高分子材料是一类具有长链结构的聚合物材料,其形状记忆性能主要通过调控其结构和组成来实现。
高分子材料的形状记忆性能可以通过改变温度、应力或其他外界刺激来实现形状的转变和恢复。
具体而言,高分子材料的形状记忆性能可以通过以下几个方面来评价和研究:转变温度、形状记忆率、形状恢复速度和循环稳定性。
3. 影响高分子材料形状记忆性能的因素在研究高分子材料的形状记忆性能时,有许多因素会对其性能产生影响。
其中,材料的结构和组成是最为重要的因素之一。
高分子材料的结构可以通过控制聚合物的交联度、分子量以及交联点的类型和密度来实现对形状记忆性能的调控。
此外,材料的加工方法、处理过程、外界刺激等也会对形状记忆性能产生影响,因此需要对这些因素进行精确控制和研究。
4. 高分子材料形状记忆性能的研究进展高分子材料的形状记忆性能一直备受研究者的关注。
近年来,许多新型材料和制备方法被提出和应用于高分子材料的形状记忆性能研究中。
例如,利用纳米颗粒增强材料的形状记忆性能,通过界面改性增加材料的形状恢复速度等。
这些研究为高分子材料的形状记忆性能提供了新的途径和思路。
5. 高分子材料形状记忆性能的应用前景高分子材料的形状记忆性能在众多领域具有广阔的应用前景。
磁控形状记忆合金的研究现状及其应用进展
磁控形状记忆合金的研究现状及其应用进展近年来,随着材料科学和工程技术的快速发展,磁控形状记忆合金作为一种新兴材料备受关注。
其在医疗、航天、汽车等领域具有广阔的应用前景。
本文将以磁控形状记忆合金为主题,对其研究现状及应用前景进行全面深入的探讨。
1. 磁控形状记忆合金概述磁控形状记忆合金是一种集合形状记忆效应和磁性效应于一体的智能材料。
它能够在外加磁场的作用下发生形状变化,并在去除磁场后恢复原始形状,具有重复使用的特点。
这种材料具有快速响应、低能耗、高效率的优点,因而受到了广泛关注。
2. 磁控形状记忆合金的研究现状目前,国际上关于磁控形状记忆合金的研究主要集中在以下几个方面:- 磁控形状记忆合金的微观结构和力学性能研究:通过透射电子显微镜、原子力显微镜等先进技术,对磁控形状记忆合金的微观组织和形变机制进行深入研究,揭示其力学性能的内在规律。
- 磁控形状记忆合金的磁控效应研究:通过改变外加磁场的强度和方向,探索磁控形状记忆合金在不同磁场下的形状变化规律,并优化其磁控效应。
- 磁控形状记忆合金的稳定性和循环使用性能研究:在实际应用中,磁控形状记忆合金需要具有较高的稳定性和循环使用性能。
研究人员也致力于提高磁控形状记忆合金的稳定性和循环寿命。
3. 磁控形状记忆合金的应用进展磁控形状记忆合金在各个领域都有着广泛的应用前景:- 医疗领域:磁控形状记忆合金在医疗器械领域有着广泛的应用,如支架、植入物等。
其能够通过外加磁场实现形状变化,适应患者不同部位的形态,具有较高的医疗价值。
- 航天领域:磁控形状记忆合金可以用于太空飞行器的折叠展开结构、自修复结构等,提高太空飞行器的使用寿命和安全性。
- 汽车领域:磁控形状记忆合金可用于汽车发动机的温度控制装置、变形结构等,提高汽车的燃油效率和安全性。
4. 个人观点和总结磁控形状记忆合金作为一种新兴材料,具有着广阔的应用前景和发展空间。
然而,在其研究和应用中仍然存在一些挑战,如稳定性、循环使用性能等方面还需要不断加强研究。
功能高分子材料发展现状及展望
功能高分子材料发展现状及展望功能高分子材料是指具有特定功能的高分子材料,它们可以在各种领域中发挥重要作用。
随着科技的不断发展,功能高分子材料的应用范围也在不断扩大,未来的发展前景十分广阔。
功能高分子材料已经广泛应用于医疗、电子、能源、环保等领域。
在医疗领域,功能高分子材料可以用于制造人工器官、药物缓释系统、医用敷料等。
在电子领域,功能高分子材料可以用于制造柔性电子、有机发光二极管等。
在能源领域,功能高分子材料可以用于制造太阳能电池、燃料电池等。
在环保领域,功能高分子材料可以用于制造污水处理材料、环保包装材料等。
随着人们对环境保护意识的不断提高,功能高分子材料在环保领域的应用越来越受到重视。
例如,一些可降解的高分子材料可以用于制造环保包装材料,这些材料可以在自然环境中迅速分解,减少对环境的污染。
此外,一些具有吸附能力的高分子材料可以用于制造污水处理材料,可以有效地去除水中的有害物质,保护水资源。
在未来,功能高分子材料的发展前景十分广阔。
随着科技的不断进步,人们对功能高分子材料的需求也会越来越高。
未来,功能高分子材料的应用领域将会更加广泛,例如在智能材料、生物医学材料、新能源材料等领域中的应用将会越来越多。
智能材料是指具有感知、响应、控制等特性的材料,它们可以根据外部环境的变化自动调节自身的性能。
例如,一些具有形状记忆性的高分子材料可以根据温度、湿度等外部条件的变化自动改变自身的形状。
未来,随着人工智能、物联网等技术的不断发展,智能材料的应用前景将会越来越广阔。
生物医学材料是指用于医学领域的材料,它们可以用于制造人工器官、医用敷料、药物缓释系统等。
未来,随着人口老龄化的加剧,生物医学材料的需求将会越来越高。
例如,一些具有生物相容性的高分子材料可以用于制造人工心脏瓣膜、人工血管等,可以帮助患者恢复健康。
新能源材料是指用于能源领域的材料,它们可以用于制造太阳能电池、燃料电池等。
未来,随着能源危机的加剧,新能源材料的需求将会越来越高。
高分子材料的形状记忆性能研究与应用
高分子材料的形状记忆性能研究与应用1. 引言高分子材料是一类具有特殊性能和应用前景的材料,其中形状记忆性能是引人注目的特征之一。
形状记忆性是指材料通过外部触发,能够从一种初始形状迅速回复到具有预设形状的能力。
与传统的材料相比,高分子材料的形状记忆性能具有许多优势,如材料的轻量化、可重复使用性等。
因此,研究与应用高分子材料的形状记忆性能具有重要的科学和实际意义。
2. 形状记忆原理高分子材料的形状记忆性能是基于其特殊的分子结构和热力学性质实现的。
一般来说,高分子材料通过控制温度、电场、光照等外部刺激,使其分子结构发生变化,从而实现形状记忆性能。
其中,形状记忆效应的实现主要依赖于高分子材料中的交联度、分子链的切断和重连接以及聚合物链的运动等过程。
3. 形状记忆性能研究在高分子材料的形状记忆性能研究中,主要包括材料的形状记忆效应机制、形状记忆行为的表征与分析方法以及形状记忆性能的调控与优化等方面。
通过对不同类型高分子材料的形状记忆性能进行研究,可以深入了解其作用机制,并为材料的合成和应用提供理论指导和实验基础。
4. 形状记忆性能应用高分子材料的形状记忆性能在许多领域具有广泛的应用前景。
例如,在医学领域,可以利用高分子材料的形状记忆性能制备可移植的组织工程支架;在航空航天领域,可以利用形状记忆材料设计制造高效的飞机构件;在智能材料和机器人领域,可以利用形状记忆材料制造可编程、可自主移动的智能器件;在电子领域,可以利用形状记忆材料制造灵活的电子器件等。
这些应用将大大推动传统材料科学的发展,并在生活和工业生产中发挥重要作用。
5. 发展与挑战虽然形状记忆高分子材料具有许多优点和潜在应用,但是其研究与应用仍然面临一些挑战。
例如,在形状记忆材料的合成和制备过程中,需要考虑材料的可调控性和可持续性等问题;在形状记忆性能的调控和优化过程中,需要考虑材料的力学性能和稳定性等问题。
此外,形状记忆高分子材料的商业化应用还需要克服生产成本、制备工艺和市场需求等方面的限制。
2023年形状记忆合金行业市场发展现状
2023年形状记忆合金行业市场发展现状
随着科技的不断发展和应用,形状记忆合金行业市场在过去几年中得到了快速发展。
这种新材料拥有许多特殊的性质,如高的韧性、耐腐蚀性、高温稳定性,以及能够记住并保持其原始形状,可以广泛应用于电子、航空、汽车、医疗和其他领域。
目前,形状记忆合金的产量和销售额都在不断增加,该市场的发展前景非常广阔。
以下是形状记忆合金行业市场发展现状的详细信息。
一、生产技术和成本
形状记忆合金的生产技术要求非常高,主要采用以上金属的合金化和形状记忆塑性加工等方法。
其生产成本较高,但是由于该材料所具备的特殊性能,它的应用广泛,可以对其他行业产生巨大的经济效益。
二、市场规模和应用
形状记忆合金市场规模越来越大,随着各种新技术的不断出现,应用价值也在不断增加。
该材料在航空航天、电器、机械、汽车、医疗设备等领域得到了广泛应用。
特别是在医疗领域,形状记忆合金的泌尿系统支架、血管扩张器、复合支撑杆等医疗器械成为新的研究热点。
三、市场走势和前景
随着形状记忆合金的广泛使用,这个行业的市场走势也非常乐观。
形状记忆合金领域的企业在发展中倾向于专业化和单品种、细分化的发展模式。
同时,多项科研成果应用推广不断取得重大突破,如超级弹性形状记忆合金、高等温形状记忆合金、磁场诱导形状记忆等,使得这个行业的发展前景非常广阔。
总结来说,形状记忆合金行业市场的发展取得快速的进展,占据了越来越多的市场份额。
随着技术的进步和产业链的成熟,该行业的应用场景将会更加广泛,同时价格也会逐步降低,未来前景十分看好。
记忆材料研究进展论文
研究不足与展望
材料性能仍需进一步 提高
尽管已经取得了显著的进展,但记忆 材料的性能仍需进一步提高,以满足 未来更高的应用需求。
跨学科合作与交流亟 待加强
记忆材料研究涉及到多个学科领域, 如材料科学、物理学、电子学等,加 强跨学科的合作与交流有助于推动该 领域的发展。
记忆材料的组成与结构
组成
记忆材料的组成通常包括主成分和增强成分。主成分是构成 记忆材料主体的元素或化合物,而增强成分则是用来增强主 成分的记忆效应的元素或化合物。
结构
记忆材料的结构通常包括微观结构和宏观结构。微观结构是 指记忆材料在原子或分子层面的排列和构造,而宏观结构则 是指记忆材料在宏观层面的排列和构造。
记忆材料研究进展论文
xx年xx月xx日
目 录
• 引言 • 记忆材料基础理论 • 记忆材料研究现状及发展趋势 • 新型记忆材料及其应用 • 记忆材料的制备与优化 • 记忆材料在交叉学科中的应用及前景 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
背景
记忆材料在信息存储、航空航天、生物医学等领域具有广泛 的应用前景,对其研究具有重要的理论和应用价值。
记忆材料在生物医学领域的应用及前景
总结词
记忆材料在生物医学领域具有巨大的应用 潜力,包括药物递送、组织工程和生物成 像等方面。
详细描述
记忆材料可以作为药物递送的载体,通过 控制药物释放的时间和剂量,实现更加精 确和有效的药物治疗。此外,记忆材料还 可以用于组织工程,例如作为生物相容性 材料用于人造器官的制造。最后,记忆材 料还可以作为生物成像的介质,例如在超 声成像和光学成像中用作对比剂。
形状记忆高分子材料在自拆卸构件中的应用进展
形状记忆高分子材料在自拆卸构件中的应用进展摘要:形状记忆高分子材料是一种新型刺激相应型智能材料。
本文首先介绍了形状记忆高分子材料的形状记忆效应及其产生该效应的分子机理;并探讨形状记忆高分子材料在自拆卸构件中的应用。
同时,展望了其在自拆卸构件设计、应用中的发展趋势。
关键词:高分子材料形状记忆效应自拆卸形状记忆高分子材料(SMP,Shape Memory Polymer)是一种新型的智能材料(Intelligent material),它能感知外部刺激,从而恢复自身形状的功能材料。
形状记忆高分子材料种类繁多,用途广泛,其应用在商品防伪、医疗卫生、航空航天等不同领域。
形状记忆高分子材料具有形变量大、赋形容易、形状恢复温度易于调整、电绝缘性好等优点[1];且易于制备具有形状记忆性能的复合物。
现在,电子产品(如智能手机等)的升级、换代越来越快。
废弃电子产品的回收、处理问题日益突出。
废弃电子产品中,含有很多重金属,对环境的潜在危害巨大。
垃圾的收集、分类耗费大量的人力、物力;在人力成本大大增加的当下,发展能够自拆卸的构件、器件甚至产品将大大缓解这个问题。
形状记忆高分子材料具有的回复自身初始形状的特性,使其在自拆卸构件的设计上具有很大的潜力。
本文在讨论形状记忆高分子材料形状记忆效应的基础上,对形状记忆材料在设计、制造自拆卸构件中的应用进行了综述。
1 形状记忆高分子材料的记忆效应及其机理1.1 形状记忆效应形状记忆材料是一种刺激、响应型的功能材料。
这类材料能够“记住”自己的初始形状。
形状记忆效应就是指材料在外界的刺激下,能够改变自身的形状并回复初始形状。
不同的材料可以根据外部环境产生的不同刺激(如热、磁、光、化学等),回复自身的初始形状。
如果在加热的情况下,回复自身的初始形状,则称之为热驱动的形状记忆效应或热致形状记忆效应。
以此类推,可以产生磁致、光致、化学驱动的形状记忆效应。
1.2 形状记忆高分子材料的形状记忆机理Huang等提出:可以将形状记忆高分子材料看成由两相组成,一相为固定相,另一相为可转变相。
热致形状记忆高分子研究
热致形状记忆高分子研究近年来,热致形状记忆高分子(Thermally-Induced Shape Memory Polymer, TISMP)作为一种新型高分子材料,受到在材料学和工程学领域的广泛关注。
TISMP具有优异的力学性能,具有许多有利的应用特性,如耐高温、耐腐蚀、耐冲击、低失重以及可调节的形状记忆性能等,可应用于众多的产品和服务领域,如航空航天、汽车、轨道交通运输系统、机械产品等,将有力推动社会发展和经济增长。
TISMP是一种新型的高分子材料,其结构特征决定了它的特性和功能。
TISMP的形状记忆效果是由一种叫做热致形状记忆效应(Thermally-Induced Shape Memory Effect, TI-SMEE)的独特物理和化学性质作用产生的。
在TI-SMEE下,TISMP通过改变温度来激活形状记忆效应,即在回火温度以上形状记忆效应会发挥出最大值,当温度回落时,TISMP会自动回原形,这一过程可重复发生。
此外,TISMP 还具有一定的稳定性,可在常温下长期保持它的形状和性能。
在力学性能方面,TISMP具有良好的可靠性,耐久性和稳定性能。
它的拉伸强度、断裂伸长率和疲劳强度均大于典型的加工塑料,耐热性好,温度下降后不会发生分解反应,可以在室温下维持较长时间。
此外,能够有效承受低温和高温环境仍能表现出理想的性能,耐冲击性也非常好,具有较高的机械强度。
此外,TISMP不仅具有良好的性能特征,它的制造工艺也十分简单。
它可以通过一系列普通的热成型技术,如注射成型、挤出成型、热塑性成型、热变形等来制备。
由于TISMP的制造成本低,生产效率高,产品成本低,使它在工业前景广阔。
然而,TISMP仍面临着一些缺点。
首先,在形状记忆效应表现方面,其受到外界环境因素的影响,如温度、湿度、力学应力等因素,而影响形状记忆效应的性能。
其次,TISMP的回火温度较低,导致其性能的最大改善也较小,同时TISMP的结晶度较低,在形状再制和再次使用时可能会出现变形现象。
NiTi形状记忆合金的性能及应用
NiTi形状记忆合金的性能及应用(**************************************)摘要:本文主要介绍了NiTi形状记忆合金的性能,如形状记忆效应、超弹性效应、生物相容性、耐磨性、阻尼性等。
再举例简要介绍它在工程领域、医学领域方面的应用,并对以后的发展方向做了展望。
关键字:形状记忆性能;应用Properties and Application of NiTiShape Memory AlloysAbstract:The essay is mainly introduce the shape memory effects,such as super-elasticity effect,temperature memory effect,biological compatibility , resistance to wear and damping of NiTi shape memory alloys (SMA),et al . And then talk about the applications of NiTi shape memory alloy in engineering field ,medical field . The development direction of the study field was forecasted.Key words : shape memory effect ; application引言形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA) 是一种特殊的金属材料,经适当的热处理后即具有回复形状的能力,这种能力被称为形状记忆效应(Shape Memory Effect,简称SME) 。
实际上,很多材料都具有SME,但能够产生较大回复应变和形状回复力的,只有少数的几种材料,如:Ni-Ti合金和铜基合金(CuZnAl和CuAlNi),铁基合金应用最广泛。
形状记忆高分子材料的发展及应用概况
形状记忆高分子材料的发展及应用概况一、本文概述形状记忆高分子材料(Shape Memory Polymers, SMPs)是一类具有独特形状记忆效应的智能材料,能够在受到外界刺激(如温度、光照、电场、磁场等)时,恢复其原始形状。
自上世纪90年代开始,随着材料科学和工程技术的不断进步,形状记忆高分子材料得到了快速发展,并在航空航天、生物医疗、汽车制造、智能传感器等领域展现出广阔的应用前景。
本文旨在全面概述形状记忆高分子材料的发展历程、基本原理、性能特点以及当前的应用概况,以期为相关领域的科研工作者和工程师提供参考和启示。
在发展历程方面,本文将介绍形状记忆高分子材料的起源、发展阶段和当前的研究热点。
在基本原理方面,将重点阐述形状记忆高分子材料的形状记忆效应产生的机制,包括交联网络结构、可逆物理/化学交联、热膨胀系数等。
在性能特点方面,将总结形状记忆高分子材料的优点和局限性,如形状恢复速度快、可重复性好、加工性能好等,以及其在高温、高湿等恶劣环境下的稳定性问题。
在应用概况方面,将详细介绍形状记忆高分子材料在航空航天、生物医疗、汽车制造、智能传感器等领域的具体应用案例,并分析其未来的发展趋势和市场前景。
通过本文的综述,读者可以全面了解形状记忆高分子材料的最新研究进展和应用现状,为相关领域的科研和产业发展提供有益的参考。
二、形状记忆高分子材料的分类形状记忆高分子材料(Shape Memory Polymers, SMPs)是一类具有独特“记忆”形状功能的智能材料。
它们能够在外部刺激(如温度、光照、电场、磁场或pH值变化等)的作用下,从临时形状恢复到其原始形状。
根据恢复机制的不同,形状记忆高分子材料可以分为以下几类:热致型形状记忆高分子材料:这类材料利用热响应来触发形状记忆效应。
它们通常包含两个或多个具有不同玻璃化转变温度(Tg)的组分,通过加热到特定温度,材料能够从一个临时形状恢复到原始形状。
这类材料在航空航天、医疗器械和智能织物等领域具有广泛的应用前景。
niti基形状记忆合金加工工艺研究的现状和发展趋势
尼钛基形状记忆合金(Nitinol)是一种具有形状记忆和超弹性特性的金属材料,由镍和钛组成。
它能够在经历形状变化后恢复其原始形状,并且具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
由于其独特的性能,尼钛基形状记忆合金在许多领域具有广泛的应用潜力,例如医疗器械、航空航天、汽车工业等。
目前,尼钛基形状记忆合金加工工艺的研究已经取得了一些重要进展。
以下是该领域的一些现状和发展趋势:1. 加工方法和工艺优化:为了满足不同应用场景的需求,研究人员一直在探索和优化尼钛基形状记忆合金的加工方法和工艺。
传统的热处理方法如回火、时效等被广泛应用,同时也涌现出了一些新的加工方法,如激光加工、电子束加工等,以提高加工效率和产品质量。
2. 材料微观结构与性能关系的研究:尼钛基形状记忆合金的性能与其微观结构密切相关。
研究人员致力于深入理解材料的晶体结构、相变行为和相互作用规律,以实现对材料力学性能、形状记忆特性和超弹性特性的精确控制。
3. 新型材料设计与合成:为了进一步拓展尼钛基形状记忆合金的应用领域和提高其性能,研究人员正在开发新型合金体系和改进合金配方。
例如,引入其他合金元素、调节合金比例和微量添加剂等手段,可以改善材料的力学性能、耐腐蚀性能和生物相容性等。
4. 多功能复合材料的应用:尼钛基形状记忆合金与其他材料的复合应用也是一个研究热点。
通过与聚合物、陶瓷等材料的复合,可以实现尼钛基形状记忆合金的功能多样化,如光学、电磁和生物医学等方面的功能。
未来,尼钛基形状记忆合金加工工艺的发展趋势可能包括以下几个方面:1. 精确控制材料性能:通过深入研究尼钛基形状记忆合金的微观结构和物理机制,进一步提高材料的力学性能和耐腐蚀性能,并实现对形状记忆和超弹性特性的精确控制。
2. 新材料的发展:引入新的合金体系、添加剂和复合材料等,以改善尼钛基形状记忆合金的性能和功能。
例如,开发更高强度、更耐腐蚀或具有特殊功能的新型合金材料。
3. 加工工艺的创新:继续改进现有的加工方法和工艺,提高加工效率和产品质量。
形状记忆纤维发展现状及未来趋势分析
形状记忆效应是指材 料在形变后能够记住 原始形状的能力
形状记忆纤维的特性
01
02
03
可逆形变
形状记忆纤维可以在一定 的温度和湿度条件下发生 可逆形变,形变后可以自 动恢复原始形状
耐疲劳性
形状记忆纤维经过多次形 变和恢复后,性能仍然稳 定,具有较长的使用寿命
轻质、柔软
形状记忆纤维具有轻质、 柔软的特点,可以用于制 作各种轻薄、柔软的织物
航空航天领域
形状记忆纤维在航空航天领域的应用也在逐步拓 展,如智能材料、结构修复等。
绿色环保形状记忆纤维的发展
环保意识提升
01
随着环保意识的不断提升,发展绿色环保材料已成为
全球的共识。
回收再利用
02 形状记忆纤维的回收再利用技术及产业化发展受到了
广泛关注,未来将会有更多的研究投入该领域。
可持续发展
形状记忆纤维在多个领域 都有应用潜力,跨领域合 作可以带来更多机会和挑 战。
05
结论
总结形状记忆纤维的发展现状及未来趋势
形状记忆纤维在近年来得到了广泛的应用和发展,其独特的形状记忆效应和恢复特性在服装、航空航 天、医疗等领域展现出巨大的应用潜力。
目前,形状记忆纤维的主要生产方法包括纺丝、共混纺丝、复合纺丝等,不同方法得到的纤维性能也有 所不同。
发展趋势
未来,随着技术的不断进步,高 性能形状记忆纤维的研发将更加 注重材料的性能、质量和成本的 优化,以满足不同领域的需求。
智能形状记忆纤维的应用
智能纺织品
智能形状记忆纤维在智能纺织品领域具有广泛的 应用前景,如智能服饰、智能家居等。
医疗健康领域
形状记忆纤维在医疗健康领域的应用也日益增多 ,如可穿戴式医疗设备、生物医用材料等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
形状记忆功能高分子材料的研究现状和进展摘要:通过对形状记忆功能高分子材料制作和表征方法方面,以及国内外发展现状进行研究总结,得出形状记忆聚合物的发展趋势。
abstract: function polymer materials are rapidly developing in recently years. but there are not any generalizations to the development of shape memory polymers. the defined, mechanism, characterization and the preparation of the most simulative shape memory polymer are briefly introduced in this paper. then the developing prospects are also reviewed.关键词:功能高分子材料;展望;形状记忆key words: functional polymer materials;outlook;shape memory polyer中图分类号:tb324 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2012)31-0303-020 引言随着社会的进步和科学技术的发展,一般的材料难以满足日益复杂的环境,因此需要具有自修复功能的智能材料——形状记忆材料。
20世纪50年代以来,各国相继研究出在外加刺激的条件(如光、电、热、化学、机械等)经过形变可以回复到原始形状的具有形状记忆功能的材料,它可分为三大类,形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物材料。
高分子产业的迅速发展,推动了功能高分子材料得到了蓬勃发展。
形状记忆聚合物材料的独特性,广泛应用于很多领域并发展潜力巨大,人们开始广泛关注[1]。
1 功能高分子材料研究概况功能高分子材料是20世纪60年代的新兴学科,是渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。
由于它的内容丰富、品种繁多、发展迅速,成为新技术革命不可或缺的关键材料,对社会的生活将产生巨大影响。
1.1 功能高分子材料的介绍功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料,通常也可简称为功能高分子,也可称为精细高分子或特种高分子[2]。
1.2 功能高分子材料分类可分为两类:第一类:以原高分子材料为基础上进行改性或其他方法,使其成为具有人们所需要的且各项性能更好的高分子材料;第二类:是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。
1.3 形状记忆功能高分子材料自19世纪80年代发现热致形状记忆高分子材料[4],人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支——形状记忆功能高分子材料。
和其它功能材料相比的特点:首先,原料充足,形变量大,质量轻,易包装和运输,价格便宜,仅是金属形状记忆合金的1%;第二,制作工艺方简便;形状记忆回复温度范围宽,而且容易加工,易制成结构复杂的异型品,能耗低;第三,耐候性,介电性能和保温效果良好。
形状记忆聚合物(smp)代表一项技术上的重要的类别刺激响应的材料,在于形状变动的反应。
更确切地说,传统意义上的smp是聚合物变形,随后能固定在一个临时的形状,这将保持稳定,除非它暴露在一个适当的外部刺激激活了聚合物恢复到它原来的(或永久的形状)。
因此,相关的反应被称为聚合物内的形状记忆效应(sme)。
虽然各种形式的外部刺激可以被用来作为恢复触发,最典型的一种是直接加热,通向温度增加[4]。
2 部分形状记忆高分子材料的制备方法2.1 接枝聚乙烯共聚物在形状记忆聚乙烯中,交联(辐射或化学)是必须的,但是交联程度过高会导致聚合物的加工性能不好,因此最好是将交联放在产品制造的最后一步:feng kui li等采用尼龙接枝hdpe获得了形状记忆聚合物。
他们采用马来酸酐和dc处理熔融hdpe在180℃反应5分钟,然后在230℃下和尼龙-6反应5分钟得到产物。
sem照片显示尼龙微粒小于0.3μm,在hdpe中分散良好,两者界面模糊,显示两者形成化学粘合;而尼龙和hdpe简单混合的sem照片中两者界面明显试验同时表明,随着dcp含量和尼龙含量的提高,共聚物中形成了更多的共聚物具有和射线交联聚乙烯(xpe)smp相似的形状记忆效应,形变大于95%,恢复速度好于射线交联的聚乙烯smp,该聚合物在120℃左右形状恢复达到最大。
对其机理研究表明,接枝在pe上的尼龙形成的物理交联对形状记忆效应有重要作用。
值得注意的是该共混物是仅仅通过熔融混合得到的,工艺非常简单,而且采用的是通用聚合物,因此该方法值得推广[5]。
2.2 聚氨酯及其共混物聚氨酯是含有部分结晶相的线性聚合物,该聚合物可以是热塑性的,也可是热固性的。
聚氨酯类形状记忆材料,软段的结构组成和相对分子质量是影响其临界记忆温度的主要因素,硬段结构对记忆温度影响不大。
采用聚氨酯和其它聚合物共混,可以改善性能,得到所需要的产物。
有报道采用聚己内酰胺(pcl)、热塑性聚氨酯(tpu)和苯氧基树脂制得的形状记忆材料。
发现该产物随着组成的变化而玻璃化转化温度不同;同时发现pcl部分在混合物中结晶相消失,说明结晶过程被阻碍。
改混合物具有形状记忆效应的原因在pcl/苯氧树脂作为了可逆相。
该混合物的玻璃化温度可以通过tpu/苯氧基树脂的混合比例和种类决定,增加混合物中固定相和减少tpu链长度可以减少滞后效应。
报道采用pvc和pu共混也能得到smp。
该混合物中存在pvc/pcl形成的无定形相,混合物的玻璃化的温度也随着pvc/pcl的组成变化而平稳的发生变化,固定相记忆着最初形状[6-8]。
3 国内外形状记忆高分子材料研究现状3.1 国内研究现状国内研究的形状记忆高分子材料多以聚氨酯和环氧树脂基为主,加入添加剂或固化剂进行改性,可以得到满足基本要求的smps,但是由于其自身缺点的约束,所以限制了其使用范围。
最近几年来,形状记忆合金以利用聚合物为基体添加其他成分,突出各个优点进行对比,得到一些性能良好的形状记忆材料因此我们列举国内最新的smps研究。
魏堃等人将新型聚合物固化剂与环氧树脂(ep)进行机械共混,进行适度交联固化后,制出具有较低玻璃化转变温度(tg)的无定型ep体系,得出结果显示适度交联固化的ep体系具有良好的形状记忆特性。
高淑春等人利用活化溅射方法制备tio2薄膜,以ni-ti形状记忆合金生物材料为基体,附着在形状记忆和金材料的表面,其跟血液相容性比较好,因此具有较高的临床使用价值。
3.2 国外研究现状对比国内,国外的smps发展比较早,例如:美国、日本、德国等由于具有先进的设备和理论基础,因此在各个方面相对国内都比较成熟,所以本人参考最近国外smps相关研究在此论述。
y.c.lu等人利用环氧基的形状记忆材料设计模拟服务环境所能反映出的预期性能要求即①暴露在紫外线辐射下循环为125分钟;②在室温下沉浸润滑油内;③浸泡在热水中49℃。
一种新颖的高温压痕法评估适应条件的smps的形状和力学性能。
结果表明对于有条件的比较一般环境条件smps的玻璃化转变温度降低与较高模和敏感应变速率。
如果温度设定低环境条件影响的smps形状恢复能力。
特别是紫外线暴露和浸入水中的smps回复率明显低与无条件的材料。
当回复温度高于tg,材料的回复能力相对保持不变。
r.biju等人用双酚a(badc)与缩水甘油醚或者双酚a(dgeba)与苯酚螯合物(ptoh)通过一系列聚反应合成热固性聚合物表现出具有形状记忆性能。
利用差示扫描量热分析、红外光谱及流变仪来表征其固化特征。
以不同比例dgeba/ptoh/badc混合,研究了它们的弯曲、动态力学性能以及热性能;对于一个给定的成分,弯曲强度和热稳定性随着氰酸酯浓度增加而增加,而这些特性随着ptoh浓度的增加而降低,储存模量表现出相似的趋势。
这个转变温度(tt)随着整体氰酸酯含量的增加而增加。
这些聚合物在形状记忆性能显示出良好的恢复形状,并且形状恢复时间减少。
而显示恢复时间与形状恢复模量增加(eg/er)刚好相反。
这个转变温度可调谐反应物组成及变形恢复速度随驱动的温度增加而增加。
这些环氧基氰酸盐系统具有良好的热、力学和形状记忆特征很有希望用在智能电气领域。
4 展望由于smp有着丰富的后备资源,而且形状记忆的方式灵活,具有广阔应用和发展前景。
因此本文认为,有很多重要因素影响将smps技术成功转化成生产应用,例如:标准化的不同方法描述为量化形状记忆材料的性能。
应该进一步完善形状记忆原理,在分子结构理论和弹性形变理论基础之上,建立形状记忆的数学理论模型,为开发新材料奠定了理论基础;运用分子结构理论、实验设计原理和改性技术知识,提高形状记忆各项性能、丰富品种、满足不同的应用需要,增强应用和开发研究,拓宽应用领域,尽快转化为生产力。
形状记忆高分子与形状记忆合金相比具有感应温度低,且形状记忆高分子因其独特的优点而具有广泛的应用前景,但是我们也应该看到在开发应用上仍存有一些不足[22]:形变回复力小;只有单程形状记忆功能,没有双程性记忆和全程记忆等性能;优化制作设计与工艺,开发更多优秀的品种,在研究聚合物基的smp中有许多重要工作需要我们一步步努力去做,在完善smp过程中,同时要研究复合社会不同需求的产品。
参考文献:[1]陈义镛.功能高分子[m].上海:上海科学技术出版社,1998:1-5.[2]江波等.功能高分子材料的发展现状与展望[j].石油化工动态,1998,6(2):23-27.[3]古川淳二.对21世纪功能高分子的期待[j].聚合物文摘,1994,(6):17.[4]tao xie. recent advances in polymer shapememory[j].polymer, 2011,(52):4985-5000.[5]han mo jeong europen polymer ourn [m].2001,(37):2245~2252.[6]饶舟等.形状记忆聚氨酯高分子材料的研究进展[j].聚氨酯,2011,110(7):1-7.[7]alteheld a, feng yk, kelch s, lendlein a. angew chem int ed[m].2005:44~1188.[8]lin jr, chen lw.durability of adhesive bonded structures [j].polymer,1977,(20)73:1305.。