形状记忆纤维增强复合材料的制备与性能研究

哈尔滨工业大学科技成果——形状记忆聚合物及其复合材料

哈尔滨工业大学科技成果——形状记忆聚合物及其
复合材料
主要研究内容基于形状记忆聚合物的低成本、质量轻、形变量大、良好的生物相容性、生物降解吸收性、易驱动和性能可控等一系列优异性能，研制出多种不同相变温度的形状记忆聚合物材料，提出了适合不同领域应用的形状记忆聚合物多种驱动方法；同时通过将形状记忆聚合物与其他材料复合，开发了医学、航空和航天领域的应用，取得了很好的研究效果，技术水平达到国际先进水平，技术成熟可以大范围推广。

碳纤维增强的环氧形状记忆复合材料铰链展开过程主要应用形状记忆聚合物智能生物材料可用于血栓清除器，骨组织固定器件、手术缝合线、药物定点释放、和心脏血管支架等医学领域；形状记忆聚合物复合材料可用于可展开天线、可展开桁架、变形机翼等航空、航天复合材料结构。

主要技术指标研制玻璃化转变温度为30-300℃的形状记忆聚合物；所研制的形状记忆聚合物回复率达97%以上。

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。

循环拉伸下形状记忆合金纤维增强ECC的闭缝性能研究

studied by uniaxial cyclic tensile test. The results show that the addition of knotted-shaped SMA fiber improves the ultimate
strain and ultimate tensile strength of ECC, and the strain recovery rate of pure ECC without SMA fiber is 12% in the late
Abstract: The effects of shape memory alloy ( SMA) fiber with different content and different diameter on tensile stressstrain relationship, residual strain, crack width and crack recovery rate of engineered cementitious composites ( ECC) were
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第3 期
刘宇等:循环拉伸下形状记忆合金纤维增强 ECC 的闭缝性能研究
817
ECC) 是一种高性能纤维增强水泥基复合材料 [1] ,通常由粉煤灰、水泥、细硅砂、减水剂和聚合物纤维组成,相
比混凝土有高延性、高抗拉强度以及多缝开裂等特点 [2] ,目前常用的 ECC 有聚乙烯醇 ( PVA) 增强 ECC
极限应变和极限抗拉强度;提高纤维掺量可有效提高 SMAF-ECC 试件的应变和裂缝恢复率,试验所得试件的最大
应变恢复率和裂缝恢复率分别达到 69% 和 77% ;纤维直径在一定范围内增长,可以提高应变和裂缝恢复率,纤维

形状记忆聚合物及其多功能复合材料

形状记忆聚合物及其多功能复合材料形状记忆聚合物及其多功能复合材料形状记忆聚合物（shape memory polymers，SMPs）是一种聚合物材料，具有特殊的自修复能力和形状记忆特性。

SMPs的基本特征是具有两种形态：一种是高温下的一种形态，是低弹性模量和高分子链密度的形态；另一种是低温下的一种形态，是高弹性模量和低分子链密度的形态。

SMPs的自修复能力是指在破坏或变形后，该材料可以通过热处理或其他方式恢复原来的形状和性能。

这种自修复能力使得SMPs在医学和航空航天等领域具有广泛的应用前景。

例如，SMPs可以用作医学中的生物医学材料，如微型支架、人工骨骼等，也可以用于制作机器人或机械手等。

SMPs的形状记忆特性是指该材料可以在一定的温度范围内，从一种形态转变为另一种形态，然后随着温度的变化再次恢复原来的形状。

这种形状记忆特性使得SMPs在多种领域具有重要的应用。

例如，SMPs可以用于制作自适应材料，在不同的环境中改变形状，在安全和保护等方面具有良好的应用前景。

在多功能复合材料中，SMPs可以与其他材料相结合，形成一种多功能的复合材料。

这种复合材料具有SMPs的形状记忆特性和其他材料的特点，如导电性、抗菌性和阻燃性等。

例如，SMPs可以与碳纤维相结合，形成一种具有形状记忆特性的复合材料，具有先进的机械性能和良好的导电性能，可以用于制作太空船的结构材料。

总之，形状记忆聚合物及其多功能复合材料在医学、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

随着科技的发展和应用的不断推广，形状记忆聚合物及其复合材料将会更加完善和多样化，为我们的生活带来更多的便利和创新。

形状记忆合金纤维复合材料纤维方向弹性模量的实验研究

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第８卷
第４期
２００８年２月
科
学
技
术
与
工
程
⑥
Ｖ０．Ｎｏ．１８４Ｆｅｂ．２８００
１７ —８９２０） —０２０６１１１（０８４１２ —３
ＳｉｎｅＴｃｎｌｇｎｎｉｅｒｇｃｅｃｅｈｏｏｙａｄＥｇｎｅｉｎ
的实验值和理论值，实验的角度验证计算弹性模从
量的“ 混合律 ” 。
图１纤维在基体中的布局
１拉伸试件的制备
本文采用的环氧树脂的牌号为Ｅ５（１）固一１６８，
２０年ｌ月１收到国家自０７１４日然科学基金项目（０００７资助９２５０）
３３Ｓ．ＭＡ纤维复合材料试件的拉伸性能ＳＡ纤维复合材料试件（１中编号为２１Ｍ表 — 至２８的线弹性阶段的应力一变曲线如图６所 — ）应
网３拉伸试验
示。图６中盯为平均应力，盯＝Ｐ（ｉ＋Ａ由／Ａ）计
性阶段的应力．变曲线如图４所示。用线性回归应
拉伸曲线的斜率很接近，明这组试件的力学性质说
第一作者简介：王蓓（９２），，京交通大学硕士生；究方１８一女北研
图２形状记忆合金纤维复合材料试件（部分）
向：形状记忆合金纤维复合材料构件的力学性能。
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４期
王蓓，：等形状记忆合金纤维复合材料纤维方向弹性模量的实验研究

纤维原料的形状记忆与形状变化

纤维原料的形状记忆与形状变化纤维原料的形状记忆与形状变化是材料科学领域中的一个重要研究方向，尤其在高性能材料和智能材料的研究中占据着重要地位。

纤维原料的形状记忆是指纤维材料在一定条件下能够恢复到其原始形状的能力，而形状变化则是指纤维材料在外力作用下能够发生塑性变形的能力。

本文将从纤维原料的形状记忆与形状变化的基本原理、影响因素以及应用等方面进行详细探讨。

一、纤维原料的形状记忆原理纤维原料的形状记忆能力主要源于其分子结构和分子间相互作用的特点。

对于聚合物纤维原料来说，其形状记忆能力主要与其链段的刚性和柔韧性有关。

刚性链段使得纤维原料在受到外力作用时能够保持稳定的形状，而柔韧性链段则使得纤维原料在外力作用下能够发生塑性变形。

此外，纤维原料的形状记忆能力还与其分子排列和结晶度等因素有关。

二、纤维原料的形状变化原理纤维原料的形状变化能力主要与其塑性变形机制有关。

在外力作用下，纤维原料的分子链可以发生滑动和重新排列，从而导致纤维原料的形状发生变化。

这种塑性变形通常是不可逆的，即一旦去除外力，纤维原料无法恢复到原始形状。

然而，通过特殊的处理方法，如加热或化学处理，可以使得纤维原料发生可逆的形状变化，从而使其具有形状记忆能力。

三、影响纤维原料形状记忆与形状变化的因素纤维原料的形状记忆与形状变化能力受到多种因素的影响，包括分子结构、分子间相互作用、结晶度、温度、应力等。

分子结构的刚性和柔韧性决定了纤维原料的形状记忆能力，而分子间相互作用则影响了纤维原料的形状变化能力。

结晶度的高低也会对纤维原料的形状记忆与形状变化能力产生影响，通常结晶度越高，形状记忆能力越强。

此外，温度和应力的大小也会影响纤维原料的形状记忆与形状变化能力。

四、纤维原料形状记忆与形状变化的应用纤维原料的形状记忆与形状变化能力在许多领域中有着广泛的应用。

例如，在纺织行业中，利用纤维原料的形状记忆能力可以制造出具有自整理功能的纺织品。

在生物医学领域，纤维原料的形状记忆能力可以用于制造智能支架和药物释放系统。

杜仲胶形状记忆复合材料研究进展

专论·综述合成橡胶工业，２０２０－１１－１５，４３（６）：５０９～５１３ＣＨＩＮＡＳＹＮＴＨＥＴＩＣＲＵＢＢＥＲＩＮＤＵＳＴＲＹ杜仲胶形状记忆复合材料研究进展杨丰诚，王　琦，刘勋聪，夏　琳（青岛科技大学高分子科学与工程学院／橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛２６６０４２）摘要：综述了杜仲胶（ＥＵＧ）形状记忆材料的研究进展，介绍了ＥＵＧ形状记忆材料的形状记忆效应机理及制备方法，分析了石墨烯、碳纤维、炭黑等增强体系及聚乙烯、聚丙烯等共混体系对ＥＵＧ形状记忆性能的影响，并提出了今后的研究方向。

关键词：反式－１，４－聚异戊二烯；形状记忆聚合物；杜仲胶；增强体系；共混物中图分类号：ＴＱ３３２．２文献标志码：Ａ文章编号：１０００－１２５５（２０２０）０６－０５０９－０５形状记忆聚合物（ＳＭＰ）是一类集感知和驱动于一体的新型智能材料，可以感知外部环境（如热、光、电、磁、溶剂、水、ｐＨ值、金属离子等）的刺激，然后通过改变自身的状态参数（如形状、应力和应变等）以响应刺激，并回复至预先设定的初始状态［１］。

与形状记忆合金和形状记忆陶瓷相比，ＳＭＰ具有形状回复率高［２］、响应温度低［３］、成本低廉、加工性能和成型性能优异［４］及易于改性［５］等诸多优势，在汽车、电子、航空航天、医疗设备等领域中具有十分广阔的应用前景，成为智能材料研究、开发和应用的一个新热点［６］。

杜仲胶（ＥＵＧ）按其来源可分为天然ＥＵＧ和合成ＥＵＧ。

天然ＥＵＧ主要源自杜仲植物，在杜仲树皮、树叶及翅果中加入有机溶剂经萃取可得到天然ＥＵＧ；合成ＥＵＧ是一种具有形状记忆特性的新型合成橡胶，主要组分为反式－１，４－聚异戊二烯（ＴＰＩ）。

与其他硫化橡胶相比，ＥＵＧ显著的特点是具有优异的抗疲劳性、较小的滚动阻力、较低的动态发热量和较好的耐磨性［７－８］；与其他ＳＭＰ相比，ＥＵＧ具有变形恢复能力强及转变温度易控的独特优势［９－１０］。

然而，ＥＵＧ作为ＳＭＰ在应用过程中机械强度相对较弱，从而在很大程度上限制了其应用。

形状记忆合金材料的研究现状及未来前景

形状记忆合金材料的研究现状及未来前景近年来，形状记忆合金（Shape Memory Alloys，SMA）由于其独特的形状记忆效应和超弹性性能被广泛关注，并在智能材料、航空航天、生物医学等领域得到广泛应用。

本文将对形状记忆合金材料的研究现状及未来前景进行探讨。

一、形状记忆合金的定义和性质形状记忆合金是一种可以通过温度、应力等外界作用，实现形状记忆效应和超弹性性能的合金材料。

其最为独特的性质是具有记忆功能，即在特定的外力作用下，可以发生永久形状的改变，然而一旦去掉外力作用，它又能回到原有的形状。

这种记忆效应的发生和消失又称为相变。

此外，形状记忆合金还具有超弹性性能，即在外力作用下能够发生大变形，但当去掉外力后又能恢复到原来的形状，这种性质使它成为一种优良的智能材料。

二、形状记忆合金的研究现状自上世纪50年代以来，随着形状记忆合金的不断发展，人们对其进行了大量的研究。

目前国内外研究的重点主要集中在以下几个方面：1、形状记忆合金的制备与加工形状记忆合金是一种多功能复合材料，由于其自身的记忆和高弹性性能，以及其化学稳定性和防腐能力等，使其成为制造各种机械和电器设备的理想材料。

因此，制备和加工成为了重要的研究方向。

现阶段，形状记忆合金的制备方法主要包括粉末冶金、熔融法、溶液分解-沉淀法等。

其中，粉末冶金是最成熟的制备方法，在制备形状记忆合金时，一般采用惯性摩擦焊、冷轧板等加工成型方式。

2、形状记忆合金的相变机理形状记忆合金的相变机理是产生记忆效应的关键因素。

现阶段，研究相变机理主要有两个方向：一是基于电子和晶体缺陷的相变机理，主要是探讨相变过程中电子和晶体缺陷的变化情况，包括离子扩散、漂移等；另一种是基于热力学的相变机理，主要是以热力学概念来研究SMA的相变。

3、形状记忆合金的应用形状记忆合金的应用有非常广泛的领域，包括生物医学、航空航天、汽车制造、机械制造、建筑工程等领域。

其中，最具代表性的应用就是在生物医学领域，如心脏支架、口腔矫治器，还有智能材料领域，如智能织物、智能机器人等。

形状记忆基聚合物复合材料的研究进展

形状记忆基聚合物复合材料的研究进展
王坤;朱光明
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2012(026)001
【摘要】形状记忆聚合物是一种新型智能材料,广泛应用于医疗和航天领域.但是传统的形状记忆聚合物由于力学强度低、形变回复力小等缺点使其发展应用受到限制.主要介绍了以各种形状记忆聚合物为基体,添加增强填料来制备形状记忆聚合物复合材料,并且描述了复合材料的形状记忆效应与力学性能和填料的体积分数或质量分数之间的关系,以及形状记忆聚合物复合材料的应用领域与前景.
【总页数】4页(P12-15)
【作者】王坤;朱光明
【作者单位】西北工业大学应用化学系,西安710072;西北工业大学应用化学系,西安710072
【正文语种】中文
【相关文献】
1.电致驱动巴基纸/形状记忆聚合物复合材料性能 [J], 张阿樱;吕海宝
2.形状记忆聚合物复合材料可展开结构的研究进展 [J], 任天宁;朱光明;聂晶
3.电驱动形状记忆聚合物复合材料研究进展 [J], 王欢;李文晓;房光强
4.基于形状记忆聚合物复合材料航天航空可变形结构技术研究进展 [J], 赵伟;刘立武;孙健;冷劲松;刘彦菊
5.形状记忆聚合物复合材料的研究进展 [J], 刘婷婷;朱光明;魏堃;王永坤;宋蕊
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铁基形状记忆合金的合成与性能研究

铁基形状记忆合金的合成与性能研究在现代材料科学领域，形状记忆合金一直备受研究者们的关注。

其独特的性能和应用潜力使得形状记忆合金成为了不可忽视的材料类别之一。

其中，铁基形状记忆合金凭借其良好的可塑性、高韧性以及充裕的资源优势，受到了广泛关注。

铁基形状记忆合金的合成是研究者们关注的重点之一。

传统的铁基形状记忆合金合成方法主要有粉末冶金法和熔融法两种。

粉末冶金法通过合金化合物进行粉末合金的压制和烧结，可以制备出具有优异性能的铁基形状记忆合金。

而熔融法则是将合金元素熔融后快速冷却，形成非晶相或亚晶相的样品，然后通过后续的热处理使其结晶转变为形状记忆相。

这两种方法各有优缺点，但都为铁基形状记忆合金的合成提供了有效的途径。

铁基形状记忆合金的性能研究是合成研究的延伸和拓展。

形状记忆效应是铁基形状记忆合金最为重要的性能之一。

通过触发外界刺激，如温度、应力等，铁基形状记忆合金可以发生可逆的形状改变。

这一特性使得铁基形状记忆合金在机械、电子等领域有着广泛的应用前景。

此外，铁基形状记忆合金还具有独特的磁性和耐蚀性能，这使得其在医学、航空航天等领域有着广泛的应用前景。

为了提高铁基形状记忆合金的性能，研究者们不断进行改进和创新。

其中，微合金化技术是铁基形状记忆合金改性的重要手段之一。

通过添加微量的合金元素，如镍、铜、铝等，可以改善铁基形状记忆合金的力学性能和耐蚀性能。

同时，研究者们还致力于探索新型的合成方法和材料结构，以进一步提高铁基形状记忆合金的性能。

除了改进合金本身的性能外，研究者们还关注铁基形状记忆合金与其他材料的组合应用。

例如，将铁基形状记忆合金与聚合物复合材料相结合，可以有效提高复合材料的强度和韧性。

此外，与陶瓷、金属等材料的复合应用也具有良好的应用前景。

这些复合材料的研究不仅可以拓展铁基形状记忆合金的应用领域，还有助于理解其在复杂环境中的性能表现和相互作用机制。

总之，铁基形状记忆合金是一类备受关注的材料，其合成和性能研究始终是材料科学领域的热点。

ZDMA补强杜仲胶形状记忆复合材料的制备及性能

ZDMA补强杜仲胶形状记忆复合材料的制备及性能高晗;张萌;陈帅;夏琳【摘要】制备了原位生成甲基丙烯酸锌(ZDMA)增强的杜仲橡胶形状记忆复合材料,采用过氧化物硫化体系,分别考察了不同的硫化剂用量以及ZDMA生成量对杜仲胶复合材料的硫化特性、力学性能、结晶性能、形状记忆性能的影响.结果表明,在原位生成ZDMA量一定时,适度的交联可以使复合材料保持良好的力学性能,并获得优异的形状记忆性能;在硫化剂用量一定时,加入一定量的ZDMA可以提升硫化剂的硫化效率,提高复合材料的力学性能,同时获得优异的形状记忆性能.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2019(029)004【总页数】6页(P6-11)【关键词】杜仲橡胶;原位生成;甲基丙烯酸锌;形状记忆材料【作者】高晗;张萌;陈帅;夏琳【作者单位】青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042;青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042;青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042;青岛科技大学高分子科学与工程学院橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042【正文语种】中文【中图分类】TQ332.2;TB381形状记忆材料是一类能够对外界环境响应的智能材料，它们可以“记忆”一个或多个预先设定的形状，当外界的温度、电磁场、pH值、光和应力场等达到特定条件时，它们能够自动回复到原先设定的形状[1-5]。

与形状记忆合金和形状记忆陶瓷相比，形状记忆高分子具有赋形容易、柔软、变形量大、响应条件可调、触发方式多样、成本低、质量轻等诸多优点，因此，形状记忆材料在生物医疗、航空航天、智能纺织、传感器以及自修复等领域显示了广阔的应用前景。

“原位聚合”[6]技术在橡胶加工领域是一种重要的加工方法，通常是指在橡胶基体中“生成”增强剂，较为典型的方法如在橡胶基体中混入一些与橡胶基体具有一定相容性且带有反应性官能团的单体物质，然后通过适当的条件使其“就地”聚合成微细分散的粒子，并在橡胶中形成网络结构[7]，从而产生增强的作用。

聚合物形状记忆材料及其纤维、纳米复合体系的研究

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塑料加工
聚合物形状记忆材料及其纤维、纳米复合体系的研究
陈雪闻荻江
（州大学材料工程学院，州，１０１苏苏２５２）
摘要本文回顾了形状记忆聚合物材料的理论研究。细介绍了近年来形状记忆聚合物结构改详
性方面的研究情况，出软硬段含量、指交联度等对形４－，材料的影响；时介绍了纤维、米粒子改￣ｉ忆ｅ．同纳
性形状记忆聚合物材料的研究状况，最后对聚合物形４－忆材料的前景并应用，别是医疗上的应用ｇ／５口特作了分析介绍。关键词形状记忆聚合物复合材料纤维增强纳米改性
由于形状记忆材料具备一些特殊性能，感如
应性、激励性、振性等，抗即能对温度、、力和光应
的分子缠绕）也可以具有化学交联结构。状记，形忆聚合物一般是将已赋形的材料加热到一定的温度，施加外力使其变形（称预变形过程或并也二次赋形）在变形状态下冷却冻结应力，二，当再加热到一定温度时，料内的应力释放，材自动恢复到原来的赋形状态（图１。聚合物材料的这种见）特性称为材料的记忆效应。形状保持率、状恢形复率、复力、复速度和重复记忆效果都是衡恢恢量形状记忆性好坏的重要指标。料的形变恢复材温度通常是指温度一变恢复曲线上，形变恢复形

《TPI基三重形状记忆复合材料的制备与性能研究》

《TPI基三重形状记忆复合材料的制备与性能研究》一、引言随着科技的不断进步，复合材料在各种工程领域中得到了广泛的应用。

其中，形状记忆复合材料因其独特的性能和广泛的应用前景，成为了研究的热点。

TPI基三重形状记忆复合材料作为一种新型的复合材料，具有优异的形状记忆效应和力学性能，因此在航空航天、医疗、机械制造等领域具有广泛的应用前景。

本文将介绍TPI基三重形状记忆复合材料的制备方法及其性能研究。

二、TPI基三重形状记忆复合材料的制备1. 材料选择TPI基三重形状记忆复合材料主要由热塑性聚酰亚胺（TPI）和增强材料组成。

TPI具有优异的绝缘性、高温稳定性和良好的加工性能，是制备形状记忆复合材料的理想基体。

增强材料通常为纤维材料，如碳纤维、玻璃纤维等，以提高复合材料的力学性能。

2. 制备方法TPI基三重形状记忆复合材料的制备主要包括预浸料制备、叠层和固化等步骤。

首先，将TPI树脂与增强材料混合制备成预浸料。

然后，将预浸料按照设计好的层叠顺序叠层，并放入高温高压的固化炉中进行固化处理。

最后，通过后处理工艺（如热处理、化学处理等）进一步提高复合材料的性能。

三、TPI基三重形状记忆复合材料的性能研究1. 形状记忆效应TPI基三重形状记忆复合材料具有优异的形状记忆效应。

在受到外力作用时，材料能够发生形变并保持形变状态；当外力去除后，材料能够恢复其原始形状。

这种形状记忆效应使得TPI基三重形状记忆复合材料在航空航天、医疗等领域具有广泛的应用前景。

2. 力学性能TPI基三重形状记忆复合材料具有优异的力学性能，包括高强度、高模量、良好的韧性和抗疲劳性能等。

这些性能使得该材料在机械制造、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

3. 热稳定性TPI基三重形状记忆复合材料具有优异的高温稳定性，能够在高温环境下保持良好的性能。

这使得该材料在航空航天等领域具有重要应用价值。

四、结论TPI基三重形状记忆复合材料是一种具有优异性能的新型复合材料。

纤维增强形状记忆复合材料弯曲大变形力学行为

纤维增强形状记忆复合材料弯曲大变形力学行为纤维增强形状记忆复合材料（FRCMSM）是一类具有形状记忆性能的复合材料，其主要由纤维增强物质、记忆聚合物以及填充材料等组成。

它们的特殊结构和物理特性使得其在许多应用领域具有广泛的应用前景。

然而，FRCMSM的力学行为对于其实际应用至关重要。

本文主要探讨FRCMSM的弯曲大变形力学行为，并讨论其在实际工程应用中的潜在应用。

FRCMSM 的弯曲力学行为研究主要涉及其负载-位移曲线、变形、应变、刚度和强度等参数。

其中，FRCMSM的负载-位移曲线通常表现为典型的非线性行为，并受多种因素的影响，例如填充材料、纤维增强物质的性质、记忆聚合物的性质以及温度等因素。

在弯曲过程中，纤维增强物质受到牵拉作用力，同时记忆聚合物受到压缩作用力，这两种作用力的协同作用导致FRCMSM的弯曲行为呈现出较复杂的非线性趋势。

不同温度环境下，FRCMSM的力学行为表现出了明显的差异。

在室温下，FRCMSM的弯曲强度和刚度较高，然而在高温环境中，FRCMSM的这些参数下降明显。

研究表明，在高温环境下，记忆聚合物的记忆性能会随着时间的推移而降低，从而影响FRCMSM的力学表现。

然而，大多数现有的研究都忽略了时间方面的影响，这种现象可能造成实际应用时的问题。

在弯曲过程中，FRCMSM的变形行为表现为两种不同的变形模式，即纵向变形和横向变形。

纵向变形指的是纤维增强物质与载荷方向平行的趋势，而横向变形则指的是纤维增强物质与载荷方向垂直的趋势。

纵向变形通过弯曲模式传递大部分荷载，而横向变形则主要与剪切模式相关。

因此，在FRCMSM的设计过程中，需要考虑细致的分析其变形模式对其力学行为的影响。

在一些应用领域中，FRCMSM的刚度和强度是非常重要的参数。

刚度与FRCMSM在弯曲过程中的抗弯性能有关，主要取决于其纤维增强物质的连接方式、记忆聚合物的耐用程度以及弯曲过程中发生的材料位移量等。

而强度则取决于其纤维增强物质的类型、数量、分布和填充材料的特性等。

智能材料制备工艺的形状记忆性能与响应速度控制

智能材料制备工艺的形状记忆性能与响应速度控制形状记忆材料是一类具有特殊性能的材料，可以在外界刺激下快速发生形状变化，并且保持新形状，一旦刺激消失，又可以恢复原来的形状。

智能材料制备工艺对于形状记忆性能与响应速度的控制起着重要作用。

形状记忆材料的制备工艺包括合金制备、聚合物制备和复合材料制备等。

合金制备是形状记忆材料制备的一种主要方法，通过合金的相变来实现形状记忆效应。

合金材料在加热过程中会发生相变，从高温相变到低温相。

在高温相的形状下，通过外力使其发生塑性变形，然后将其冷却至低温相，此时材料会保持变形后的形状。

当再次加热材料时，它会恢复到原始的高温相的形状。

合金制备工艺的优点是形状记忆性能较好，可以实现大范围的形状变化，但相变温度和合金成分的选择对于形状记忆性能有重要影响，需要进行精确控制。

聚合物制备是另一种常见的形状记忆材料制备方法。

聚合物具有高度可塑性和可调的力学性能，可以通过调整聚合物的结构和成分来实现形状记忆效应。

聚合物材料的制备工艺包括热成型、注塑成型和溶剂成型等。

热成型是一种常用的方法，通过加热聚合物材料至玻璃化温度以上，使其变得可塑，然后在外力作用下进行形状变化，最后冷却固化成固态。

当再次加热材料时，它会恢复到原来的形状。

聚合物制备工艺的优点是制备过程简单、成本较低，但形状记忆性能和响应速度相对较低，需要进一步优化。

复合材料制备是近年来发展起来的一种形状记忆材料制备方法，通过将形状记忆材料与其他材料进行复合，可以实现形状记忆性能和响应速度的调控。

常见的复合材料制备工艺包括混炼法、浸渍法和共混法等。

混炼法是将形状记忆材料与其他材料共同混合，并通过加热和压制使其形成复合材料。

浸渍法是将形状记忆材料浸渍到其他材料的孔隙结构中，然后热固化形成复合材料。

共混法是将形状记忆材料与其他材料进行共混，并通过加热使其相容，最后形成复合材料。

复合材料制备工艺的优点是可以调控形状记忆性能和响应速度，提高材料的综合性能，但需要综合考虑各种因素以实现良好的复合效果。

聚乙烯醇基形状记忆复合材料研究进展

聚乙烯醇基形状记忆复合材料研究进展摘要：形状记忆复合材料快速发展，其中具有良好生物相容性的聚乙烯醇(PVA)基形状记忆复合材料受到广泛关注。

介绍了PVA基形状记忆复合材料的各类制备方法，包括物理共混法中的溶液浇铸法、循环冷冻解冻法、原位聚合共混法、物理嵌入法、层压复合法、共沉淀法及共混超临界干燥法等和化学交联方法，并详细讨论了上述制备方法的特点和研究进展。

在此基础上，详细评述了PVA基形状记忆复合材料应用在生物医学领域如药物缓释、组织工程支架及光致传感器等方面的研究工作和最新发展动态，指出发展多刺激响应型、多功能化的PVA 基复合材料是形状记忆复合材料的发展趋势，综合性能优异的PVA基形状记忆复合材料将在生物医用复合材料领域发挥重要作用。

关键词：聚乙烯醇；形状记忆；物理共混；化学交联；复合材料；医学应用0 引言形状记忆材料是一种能够被加工且固定到一个临时的形状，在外界合适的刺激下能够恢复其初始形状的材料，这种形状恢复现象被称为形状记忆效应[1-2]。

形状记忆材料分为形状记忆合金、形状记忆聚合物、形状记忆陶瓷、形状记忆胶体等[3]，其中有关形状记忆聚合物的研究多以结构可设计、快速形变回复、多元驱动形状记忆性能为主题[4-7]，常见的形状记忆聚合物有环氧树脂类[8]、聚氨酯类[9]、聚酯类[10-11]等，可应用于可逆粘合材料[12]、自紧手术缝合线[13]、药物缓释[14]、自我修复材料[15-16]、3D打印材料[17]和4D打印材料[3]等。

聚乙烯醇(PVA)大分子侧链含有丰富的羟基，化学活性高，容易发生交联反应。

PVA分子链经过化学交联或物理结晶区可形成三维网络作为形状记忆结构中的固定相，交联点之间的无定形区作为可逆相，从而获得热致形状记忆性能。

同时，PVA良好的吸水性及大量羟基侧基，使其易于与其他官能团结合改性，可以设计出多响应类型的形状记忆材料[18-19]。

然而PVA基形状记忆聚合物的力学性能差、形状回复应力小、响应方式单一等问题限制了其在多领域中的应用。

一种新型形状记忆合金复合材料制备及性能测试

ａｃｔｕａｔｉｏｎ，ｎｏｃｒａｃｋｅｘｉｓｔｓｉｎｔｈｅｉｎｔｅｆａｒｃｅ．ＴｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｅｌｆｅｃｔｉｏｎｏｆＳＭＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｔｈｇｒｉｄｐｌｉｅｓｒｅａｃｈｅｓ５３ｍｍ，ｗｈｉｃｈｉｓ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．ＴｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉｌａｓｔｒｅｓｓｂｅｔｗｅｅｎＳＭＡｗｉｒｅｓａｎｄｍａｔｒｉｘ，ｖａｃｕｕｍｐｒｅｓｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅＷａＳｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏ
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第３７卷第１期
２０１４年１月
兵器材料科学与工程
０ＲＤＮＡＮＣＥＭＡＴＥＲＩＡＬＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏ１．３７Ｎｏ．１
Ｊａｎ．，２０１４
网络出版时间：２０１３．１２．２８１０：３９网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３３．１３３１．ＴＪ．２０１３１２２８．１０３９．０１７．ｈｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｔｕａｔｉｏｎｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｏｖｅｌｓｈａｐｅｍｅｍｏｙｒａｌｌｏｙ（ＳＭＡ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｔｈｇｒｉｄｓｔｕｃｒｔｕｒｅｗａｓ

纳米材料增强形状记忆聚氨酯的研究

溶液中借助于溶剂而插层进入蒙脱土的片层间,然后再挥发除去溶剂。这种方
法需要合适的溶剂如水、氯仿和丙酮等来同时溶解聚合物和分散蒙脱土，而
且大量的溶剂不易回收，对环境不利。聚合物熔融插层是指将聚合物熔体与
蒙脱土在一定温度下搅拌混合得到纳米复合材料的方法。聚合物熔融插层与
前两种方法相比具有两个显著的优点：一是不需要有机溶剂，工艺简单，对

环境友好；二是非常适用于需要注射或挤出成型的聚合物，而这些聚合物由
于制备工艺限制很难适用于聚合物溶液插层或单体插层原位聚合。在近年来
聚氨酯基纳米蒙脱土复合材料的研究中，单体插层原位聚合是采用较多的一
种方法。
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的制备
蒙脱土改性聚氨酯红外谱图
聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料片层结构表征
形状记忆材料的研究
形状记忆高分子材料（SMP）是一种功能性高分子材料，是高分子材料研究、开发、应用的一个新分支，它同时具备塑料和橡胶的共性。随着对高分子结构和特性认识的深化，以及高分子合成技术的发展，使高分子材料通过分子设计得到预期的结构和性能成为现实。形状记忆高分子材料就是运用现代高分子物理学和高分子合成及改性技术，对通用高分子材料进行分子组合和改性，如对聚乙烯，聚酯，聚异戊二烯，聚氨酯等高分子材料进行分子组合及分子结构调整，使它们在常温范围内具有塑料的性质，即刚性、形状稳定回复性;同时在一定温度下(所谓记忆温度下)具有橡胶的特性，主要表现为材料的可变形性和形状回复性，也就是材料的记忆功能。
蒙脱土含量对纳米复合材料拉伸强度的影响
蒙脱土含量对纳米复合材料断裂伸长率的影响
致谢
本论文是在孙金鹏老师的悉心指导下完成的。在学习期间，在学习、生
活和工作上孙金鹏老师给予了细心的指导和极大的关心，在此表示最衷心的