形状记忆高分子材料及其在军事方面应用前景论文
形状记忆材料在可变形飞行器上的应用
形状记忆材料在可变形飞行器上的应用摘要：可变形飞行器可以根据不同的飞行条件改变自身形状以获得最优的气动性能，大大提高飞行器的综合性能，是未来飞行器发展的重要方向之一。
形状记忆材料和结构具有驱动、变形、承载、传感等特点，为变体飞行器的设计提供了新的技术途径。
关键词：形状记忆，可变形飞行器1引言可变形飞行器可以根据不同的飞行任务和飞行环境改变自身形状，以获得最佳的气动性能，已经成为未来先进飞行器的重要特征和发展方向之一。
采用可变形技术，可以使飞行器实现减小阻力，提高升力，提高机动性能，减少起降距离，减少油耗，扩展航程，提高升限，在整个飞行包线上保持综合性能最优等。
变体飞行器需要一类具有轻质、大驱动力、大变形等特点的新一代材料和结构来实现，形状记忆材料和结构的出现满足了变体飞行器的需求[1]。
形状记忆材料和结构一般是指以最佳条件响应外界环境变化，且按这种变化显示自己功能的材料，具有自感知、自诊断、自驱动、自修复等能力，具有多功能性和感受环境变化（或刺激）响应。
压电材料、形状记忆合金、形状记忆聚合物、电致活性聚合物、磁致伸缩材料、电流变材料、磁流变材料、光纤传感器等都可以归为智能材料和结构。
智能材料和结构具有轻质、高能量密度、自驱动、大变形、良好的传感特性、自修复等性能[2]。
2形状记忆材料的种类2.1形状记忆合金形状记忆合金是指将两种或多种金属组成合金线在一定原始外形下经过高温处理达到一种形状后急剧冷却，在较低温度环境下经过塑性变形并固定成目标形状后，升温到特定温度以上后，又能够恢复到原始形状的一类具有特殊性能的合金。
形状记忆合金在温度变化的过程中会出现两种形态，即马氏体态和奥氏体态。
在马氏体态结构内部发生变化过程中，高温态称为奥氏体态，低温态称为马氏体态，从奥氏体态向马氏体态的顺向变化过程称为马氏体相变。
从马氏体态向奥氏体态的逆向变化过程称为马氏体逆相变。
有3种形式可诱发马氏体相变，即应力诱发马氏体相变、应变诱发马氏体相变和热诱发马氏体相变。
形状记忆材料的研究与应用
形状记忆材料的研究与应用形状记忆材料是一种新型的智能材料，它可以通过外力或温度变化来改变形状，并保持这种新形状，直到再次受到刺激恢复原状。
这种材料被广泛应用于医学、机械工程、电子学、航空航天等领域，为人类的发展带来了巨大的贡献。
形状记忆材料的来源形状记忆材料最初是由NASA的科学家发现的，他们发现镍钛合金的变形过程中有独特的记忆效果。
在进行一系列测试之后，他们发现这是由这种合金的微结构所决定的。
这项发现启发了科学家进一步探究这种材料的性质，并在后来的研究中发展了许多新的形状记忆材料。
形状记忆材料的原理形状记忆材料的主要原理是“相变记忆效应”，即在材料在变形过程中不断产生内部应力能，当材料被重新变回原来的形状时，这部分能量将被释放出来。
形状记忆材料的另一个重要特性是“变形记忆效应”，即当材料被变形时，它可以“记住”这种新形状，并在受到刺激时恢复原状。
形状记忆材料的应用医学领域形状记忆材料在医学领域中有着广泛的应用，例如使用于血管支架、心脏助辑器等医疗器械中。
这些医疗器械可以通过体内温度的变化自动进行形状变化，以适应人体的不同情况，从而实现更有效的治疗效果。
机械工程领域形状记忆材料在机械工程领域中也有着广泛的应用，例如使用于自适应尺寸组件、能量吸收器等机械部件中。
这些机械部件可以通过外力的作用来变形，从而适应不同的工作环境。
例如在汽车碰撞时，形状记忆材料可以吸收能量，保护乘客的生命安全。
电子学领域形状记忆材料在电子学领域中的应用比较新颖，例如在电池、传感器、微机器人中应用。
这些电子器件可以通过形状记忆材料的形状改变，来实现更灵活、更智能的功能，例如微机器人可以通过变形来穿过微型管道，进而实现内窥镜检查等操作。
航空航天领域形状记忆材料在航空航天领域中的应用主要体现在飞行器的结构与外形设计上。
例如在航空器的外壳材料中，形状记忆材料可以实现自主调节，适应不同的飞行速度、飞行高度等环境条件，从而实现更好的飞行效果。
高分子形状记忆合金的发展及趋势
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、形状记忆分子材料的特性形状记忆合金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。
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。
1969年，美国一家公司首次将Ni-Ti合金制成管接头应用于美国F14战斗机上；1970年，美国将Ti-Ni记忆合金丝制成宇宙飞船用天线。
形状记忆合金的发展及其在导弹与航天领域的应用
形状记忆合金的发展及其在导弹与航天领域的应用
形状记忆合金的发展经历了多个阶段。
近年来，美国、欧洲、日本等国家和地区在形状记忆合金的制备工艺、成分配比以及与先进制造技术的结合方面取得了显著的进展。
尤其是以4D打印技术为代表的先进制造技术，使用形状记忆合金作为原材料，已经扩展了其在软体机器人、医疗器械、航空航天等领域的应用范围。
在导弹与航天领域，形状记忆合金及其执行器的应用主要有以下几个方面：
1. 实现飞行器轻量化、高效率和高精度的设计需求。
形状记忆合金执行器可以作为驱动特定结构运动从而改变结构特性或触发预设动作的手段。
例如，形状记忆合金管接头已经被大量应用于军用飞机，大大降低了飞机管线漏液情况的发生。
2. 用于机翼调节结构。
通过改变机翼形状和状态，使飞行器在不同环境和执行不同任务的过程中始终保持气动性能最优，同时提高安全性、可靠性和降低噪声。
例如，Smart Wing项目采用对抗式和扭管式驱动器对机翼形状和扭转角度进行调节，在风洞的各项测试中均达到了较优的效果，证明了形状记忆合金在机翼调节应用中的可行性和优越性。
总的来说，形状记忆合金的发展及其在导弹与航天领域的应用，对于提高飞行器的性能、降低制造成本以及实现更复杂的设计需求具有重要意义。
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。
聚氨酯形状记忆材料
要得到形状记忆PU材料,软段区要具有良好的结晶性。而软段分子量较低时不结晶。只有分子量超过某一临界值,软段结晶度迅速增加,然后趋于平缓,最终趋于恒定值。因此PU软段的分子量必须超过这一临界值,才能具有形状记忆功能。该值为软段产生橡胶熵弹性所需的临界分子量。
PU具有形状记忆功能的另一个必要条件是硬段聚集成微区起物理交联点的作用。尽管软段有较大的分子量,但若PU中硬段含量高于一定值时,仍可聚集成微区并形成较为完善的物理交联网络。在此临界值以下,难以形成完善的物理交联网络,不具有形状记忆特征。软段的组成和分子量影响形状记忆温度的高低,硬段结构则控制形状记忆PU的形状固定和形状恢复,但对形状记忆温度的影响不大,通过使用不同组成和分子量大小的软段可以得到具有不同形状记忆温度的形状记忆PU。
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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。
形状记忆合金的应用现状与发展趋势
形状记忆合金的应用现状与发展趋势
形状记忆合金是一种具有特殊形状记忆性能的功能性材料，具有高温
不变形、形状恢复性好、抗腐蚀性强等特点，因此在各种领域得到广
泛应用。
以下是形状记忆合金的应用现状与发展趋势：
一、医疗领域
形状记忆合金在医疗领域中的应用十分广泛，如在牙科种植、心脏支架、血管成形等方面都有所应用。
其中，心脏支架是目前形状记忆合
金在医疗领域应用最为成功的项目之一。
此外，形状记忆合金在骨科、口腔领域中也有一定的应用前景。
二、航空航天领域
形状记忆合金在航空航天领域中的应用主要体现在机械系统的控制、
传输和制造等方面。
其成为精密控制元件的一个重要应用领域，如发
动机控制、平衡状态控制以及控制气动力等都在其中。
三、电子电器领域
随着电子电器产品的不断推陈出新，形状记忆合金也应用于相关领域，如在小型电机、压电石英晶体谐振器及电导电缆等领域得到了广泛的
应用。
四、建筑及土木工程领域
形状记忆合金在建筑和土木领域的应用主要涉及到桥梁、隧道的检测和设备监测等方面。
通过利用形状记忆合金的变形特性，可以对各种设施进行实时监测，更好地维护安全。
五、冶金领域
冶金领域中，形状记忆合金主要应用于展开机构、铁路工程中用于绞车、卸料钳、铁路巨载等机器装备的零部件等领域，通过提高装备的智能化，提升装备的自适应性以及降低设备成本等。
总之，形状记忆合金因其独特的材料特性，可以应用于多个领域，具有无限的发展前景。
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。
高分子材料在国防军工领域中的应用作文500字
高分子材料在国防军工领域中的应用作文500字高分子材料又称高分子化合物或高分子聚合物，是由单体聚合而成的分子量较高的化合物，其分子量高达几千几百万。
塑料、合成橡胶、合成纤维是当今三大有机合成高分子材料。
高分子化合材料除在武器装备中大量使用外，还可以代替高强度合金用于军用飞机，可大大减轻其重量，同时，高分子材料也广泛用于粘结兵器部件，尤其是非金属比例较大的火箭导弹部件。
非晶态材料是指用人工方法将晶体材料加工成具有特殊功能的非晶态物质。
非晶态材料主要包括非晶态金属和非晶态陶瓷氧化物。
非晶态金属的特点是：强度比相应晶体材料高10倍，搞腐蚀性好，韧性大，电磁性能优良，电阻率高，耐磨性好，热膨胀系数小。
如电子计算机的记忆元件、激光器的工作物质红宝石、声纳振荡器的压电陶瓷，以及超导材料、光学塑料、热电材料、光敏材料、反激光材料、防辐射与电子材料，等等。
新材料技术的军事应用新材料技术在军事上的用途十分广泛，用于武器装备可使其升级换代，性能大大提高。
应用于炮兵武器为了增大火炮的威力，现代火炮的口径不断增大。
为了提高炮弹的速度，人们已经利用高技术材料研制了电磁炮和电热炮。
此外，轻型结构材料对火炮的机动性也具有决定意义。
我们的国家正在发展，再也不是曾经谁都能欺负的中国。
具有形状记忆功能材料的应用研究
具有形状记忆功能材料的应用研究具有形状记忆功能的材料近年来备受科研界的关注，其广泛的应用前景引起了人们对其研究的兴趣。
形状记忆性能是指材料在受力或温度变化时能够自动恢复其原始形状的特性，这种性能使得这些材料在众多领域都具备了巨大的应用潜力。
首先，具有形状记忆功能的材料在医学领域得到了广泛应用。
比如，在骨科手术中，形状记忆合金可以用于制作髋关节和脊椎支架。
这些材料可以根据人体内部的温度变化，自动调整自己的形状，从而提供更好的患者舒适度和手术成功率。
此外，在口腔修复领域，具有形状记忆功能的材料也可以用来制作牙套和义齿。
这些材料可以根据口腔温度的变化，自动适应不同的牙齿形状，提供更好的咀嚼效果和舒适度。
其次，具有形状记忆功能的材料在航空航天领域也有着广泛的应用。
例如，可以利用这些材料制造飞机的翼尖和襟翼。
当飞机高速飞行时，翼尖可以自动调整形状，减小空气阻力，提高飞行效率。
另外，在航天器的发射过程中，形状记忆材料可以用于制作太阳帆板，通过自动调整形状，最大限度地利用太阳能，提供动力和电力供应，降低航天器的能源消耗。
此外，具有形状记忆功能的材料还可以应用于军事防护领域。
例如，可以用这些材料制作防弹衣和防弹头盔。
当遇到高速飞来的子弹时，这些材料可以立即调整自身的形状，增强对子弹的抵抗能力。
此外，还可以利用这些材料制作无人机的机翼和机身，以提高机动性和隐身性能。
另外，具有形状记忆功能的材料还在智能家居领域有着广泛的应用。
比如，可以利用这些材料制作智能窗帘和智能家具。
当温度和光照变化时，这些材料可以自动调整形状，从而实现智能窗帘的开合和智能家具的折叠和展开。
这些应用不仅提高了生活的便利性，还节约了能源和空间资源。
总结起来，具有形状记忆功能的材料在医学、航空航天、军事防护和智能家居等领域都有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和研究的不断深入，这些材料的性能和应用还将进一步优化和扩展。
相信在不久的将来，这些材料将会成为现代社会不可或缺的重要组成部分。
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。
形状记忆高分子材料及其在军事方面的应用前景
形状记忆高分子材料及其在军事方面的应用前景【摘要】随着现代化技术的发展，军事方面对高分子材料的要求也越来越高。
本文从形状记忆高分子材料的概念出发，介绍了目前形状记忆高分子材料的发展趋势，并主要分析了其在军事方面的应用前景。
【关键词】形状记忆；高分子材料；军事应用1.形状记忆高分子材料简介形状记忆高分子或形状记忆聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作为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。
它是在一定条件下被赋予一定智能高分子材料的形状（起始态），当外部条件发生变化时，它可相应地改变形状，并将其固定（变形态）。
如果外部环境发生变化，智能高分子材料能够对环境刺激产生应答，其中环境刺激因素有温度、pH值、离子、电场、溶剂、反以待定的方式和规律再一次发生变化，它便可逆地应物、光或紫外线、应力、识别和磁场等，对这些刺激恢复至起始态。
至此，完成记忆起始态固定变形态恢复起始态的循环。
1989年，石田正雄认为，具有形状记忆性能的高分子可看作是两相结构，即由记忆起始形状的固定相和随温度变化能的可逆的固化和软化的可逆相组成。
可逆相为物理铰链结构，而固定相可分为物理铰链结构和化学铰链结构，以物理铰链结构为固定相的称为热塑SMP，以化学铰链结构为固定相的称为热固性SMP。
王诗任等认为，形状记忆高分子实际上是进行物理交联或化学交联的高分子，其形状记忆行为实质上是高分子的粘弹性力学行为。
他们根据高分子粘弹性理论建立了一套形状记忆的数学模型。
总结来说，形状记忆机理可分为：组织结构机理、橡胶弹性理论、粘弹性理论。
2.军事材料特殊性分析未来战争是高技术条件下的战争。
不仅战场环境变得更加恶劣复杂，各种类型的雷达，先进探测器以及精确制导武器的问世，对各类武器和装备构成了严重的威胁。
因此，不仅军事装备的质量要求一定可靠，而且，军事装备的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。
军事装备系统的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指军事装备系统在规定的时间内，预定的条件下，完成规定效能的能力。
形状记忆聚酰亚胺的应用
形状记忆聚酰亚胺的应用
形状记忆聚酰亚胺是一种具有特殊性能的材料，它在许多领域
都有着广泛的应用。
首先，形状记忆聚酰亚胺在医疗器械领域有着
重要的应用，例如可以用于制造支架和缝线，这些材料可以在体内
保持原始形状，然后在特定条件下恢复到预设的形状，这对于手术
和治疗非常有益。
其次，在航空航天领域，形状记忆聚酰亚胺可以
用于制造复合材料，例如飞机和航天器的零部件，这些材料可以在
受到外部力或温度变化时发生形状变化，有助于提高飞行器的性能
和安全性。
此外，在建筑和土木工程领域，形状记忆聚酰亚胺也有
应用，可以用于制造具有自修复功能的材料，以及可以根据环境温
度变化而自动调整形状的结构件。
另外，形状记忆聚酰亚胺还可以
应用于纺织品、汽车零部件、电子器件等领域，具有广泛的市场前
景和应用潜力。
总的来说，形状记忆聚酰亚胺的应用领域非常广泛，涉及到医疗、航空航天、建筑、汽车、电子等多个领域，具有巨大
的经济和社会效益。
形状记忆高分子的材料的研究进展
形状记忆高分子材料的研究进展摘要：本篇文章首先简述了形状记忆高分子材料的记忆机理，然后综述了形状记忆高分子材料的分类、制造原料、应用现状及展望应用前景。
关键词：形状记忆高分子；高分子材料；分类；应用；发展趋势1.概述形状记忆高分子(Shape Memory Polymer，简写为SMP)在特定条件下具有特定的形状，随外部条件的变化，其形状相应地改变并固定。
当外部环境再一次规律性地变化时，SMP便恢复到初始态。
至此，SMP循环完成记忆初始态——变形固定态——恢复初始态。
促使SMP完成上述循环的外部条件有热能、光能、电能、声能等物理因素和酸碱度、螯合反应、相变反应等化学因素[3-4]。
形状记忆高分子或形状记忆聚合物作为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，与其他功能材料相比，原料充足，品种多，回复温度等条件范围宽；形变量大，质轻耐用，易包装运输，应用范围广泛；易加工，易赋形，能耗低；价格便宜，仅是金属形状记忆合金的1％；耐腐蚀，电绝缘性强，保温效果好[4]。
2.SMP的记忆机理形状记忆高分子材料(SMP)的记忆机理，可以从分子结构及其相互作用的机理方面加以解释。
1989年，石田正雄认为，具有形状记忆性能的高分子可看作是两相结构，即由记忆起始形状的固定相和随温度变化能的可逆的固化和软化的可逆相组成。
可逆相为物理铰链结构，而固定相可分为物理铰链结构和化学铰链结构，以物理铰链结构为固定相的称为热塑性SMP，以化学铰链结构为固定相的称为热固性SMP[1]。
徐修成认为固定相的作用是对于成形制品原始形状的记忆与回复，而可逆相的作用则是形变的发生与固定。
固定相可为聚合物的交联结构、部分结晶结构、超高分子链的缠绕等结构。
可逆相可以是产生结晶与结晶熔融可逆变化的部分结晶相，或发生玻璃态与橡胶态可逆转变(玻璃化温度，Tg)的相构。
在高分子形状记忆材料中，由于聚合物分子链间的交联作用，这就是材料中固定相的作用束缚了大分子的运动，表现出材料形状记忆的特性。
形状记忆高分子材料的研究
（４）光致感应型：这类形状记忆高分子材料材料在其主链 或侧链中引入一些特定的光致变色基团（ＰＣＧ）后通过光照射， 使光致变色基团 发 生 光 异 构 化 反 应 后 变 形，当 光 照 停 止 时，光 致变色基团发生可逆的光异构化反应回复形状。
２ 形状记忆原理研究
结合形状记忆材料的形状恢复形式可以大致将记忆效应 分为三种，即不可逆形状记忆效应，可逆形状记忆效应，全程形 状记忆效应。下面重点研究热致感应型和化学响应型的形状 记忆原理
２．１ 热致感应型的形状记忆原理
图 １ 热致感应型的形状记忆原理
收稿日期：２０１９－０６－２０ 作者简介：赵丽娟（１９８６—），女，甘肃兰州人，讲师，主要从事精细化工研究方向。
材料、信息和能源作为现代社会发展的三大支柱产业在促 进经济发展、丰富 人 类 生 活 中 起 到 了 重 要 的 作 用。 其 中，材 料 中形状记忆高分子材料的更是由于其独特的性能成为了工农 业、国防、医疗等领域的重要材料。
１ 形状记忆高分子材料（ＳＭＭｓ）的分类
形状记忆材料是一种智能材料［１］，这类材料通过感知环境 变化后，对其形状、位 置、应 变 等 力 学 参 数 进 行 调 整，最 后 能 够 恢复到初始状态。目前，备受研究人员关注的是形状记忆材料 中形状记忆高分子材料，这类材料最早是由 Ｍａｔｈｅｒ在 １９４０提 出的，当时 Ｍａｔｈｅｒ称其为“弹性记忆”［２］。形状记忆高分子材 料被发现后 有形状记忆功能的聚氨酯材料后，形状记忆高分子材料开始备 受关注［３］。目前，这类物质由于独特的记忆功能成为了在形状 记忆合金后的又一热点研究领域。形状记忆高分子材料根据 其形状回复原理 可 分 为 热 致 感 应 型、电 致 感 应 型、化 学 响 应 型 和光致感应型四类。
形状记忆合金材料的应用
形状记忆合金材料的性质与应用综述【摘要】形状记忆合金是一种新型功能材料，在各个领域有着广泛的应用。
本文简要介绍了形状记忆合金的特性、应用以及发展前景。
【关键词】形状记忆合金应用发展现状【引言】形状记忆合金（Shape Memory Alloys, SMA），是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料。
最早关于形状记忆效应的报道是由Chang及Read等人在1952年做出的。
他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。
[3]后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象，但当时并未引起人们的广泛注意。
直到1962年，Buehler及其合作者在等原子比的Ti-Ni合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应，才引起了科学界与工业界的重视。
这种新型功能材料目前已广泛用于电子仪器、汽车工业、医疗器械、空间技术和能源开发等领域。
一、形状记忆合金的分类1、单程记忆效应：形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
2、双程记忆效应：某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。
3、全程记忆效应：加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。
二、形状记忆合金的特性1、形状记忆效应：合金在某一温度下受外力而变形，当外力去除后，仍保持其变形后的形状，但当温度上升到某一温度，材料会自动回复到变形前原有的形状，似乎对以前的形状保持记忆，这种效应称为形状记忆效应。
2、超弹性：在高于A f点、低于M d点的温度下施加外应力时产生应力诱发马氏体相变,卸载就产生逆相变,应变完全消失,回到母相状态,表观上呈现非线性拟弹性应变,这种现象称为超弹性。
3、高阻尼特性：形状记忆合金在低于Ms点的温度下进行热弹性马氏体相变，生成大量马氏体变体(结构相同、取向不同)，变体间界面能和马氏体内部孪晶界面能都很低，易于迁移，能有效地衰减振动、冲击等外来的机械能，因此阻尼特性特别好。
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。
形状记忆高分子材料
浅谈形状记忆高分子材料及典例摘要：高分子形状记忆材料近年来吸引了许多研究者的目光, 因其低廉的成本、优异的加工性能、良好的回复性、多变的力学和物理性能等优势迅速地发展起来。
按形状记忆的方式,它可分为热致感应型、光致感应型和化学物质感应型等,能满足不同的应用需求。
关键词：形状记忆高分子形状记忆树脂热致感应性一、形状记忆高分子材料定义形状记忆高分子（Shape Memory Polymer）SMP材料是指具有初始形状的制品，在一定的条件下改变其初始形状并固定后,通过外界条件（如热、光、电、化学感应）等的刺激，又可恢复其初始形状的高分子材料。
二、形状记忆高分子材料结构高分子的各种性能是其内部结构的本质反映，而高分子的形状记忆功能是有其特殊的内部结构决定的。
目前开发的形状记忆高分子一般是有保持固定成品形状的固定相和在某种温度下能可逆的发生软化—硬化的可逆相组成。
固定相的作用是初始形状的记忆和恢复，第二次变形和固定则是有可逆相来完成。
固定相可以是高分子的交联结构、部分结晶结构、高分子的玻璃态或分子链的缠绕等。
可逆相则为产生结晶与结晶熔融可逆变化的部分结晶相，或发生玻璃态与橡胶态可逆转变（玻璃化温度Tg）的相结构。
三、形状记忆高分子材料机理形状记忆性是指某种材料在成型加工过程中形成某种固有形状的物品，在某些条件下发生变形并被固定下来后，当需要它时只要对它施加一定手段（如加热，光照，通电，化学处理等），使其迅速恢复到初始形状。
也就是说，具有形状记忆性的物质就像有生命的东西，当其在成型加工中被塑造成具有某种固有的初始形状的物品后，就对自己所获得的这种初始形状始终保持有终生记忆的特殊功能，即使在某些情况下被迫改变了本来面目，但只要具备了适当的条件，就会迅速恢复到原有的初始形状。
这种可逆性的变化可循环往复许多次，甚至几万次。
高分子材料的形状记忆性，是通过它所具有的多重结构的相态变化来实现，如结晶的形成与熔化，玻璃化与橡胶态的转化等。
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形状记忆高分子材料及其在军事方面的应用前景【摘要】随着现代化技术的发展，军事方面对高分子材料的要求也越来越高。
本文从形状记忆高分子材料的概念出发，介绍了目前形状记忆高分子材料的发展趋势，并主要分析了其在军事方面的应用前景。
【关键词】形状记忆；高分子材料；军事应用
1.形状记忆高分子材料简介
形状记忆高分子或形状记忆聚合物（smp，shape memory polymer）作为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。
它是在一定条件下被赋予一定智能高分子材料的形状（起始态），当外部条件发生变化时，它可相应地改变形状，并将其固定（变形态）。
如果外部环境发生变化，智能高分子材料能够对环境刺激产生应答，其中环境刺激因素有温度、ph值、离子、电场、溶剂、反以待定的方式和规律再一次发生变化，它便可逆地应物、光或紫外线、应力、识别和磁场等，对这些刺激恢复至起始态。
至此，完成记忆起始态固定变形态恢复起始态的循环。
1989年，石田正雄认为，具有形状记忆性能的高分子可看作是两相结构，即由记忆起始形状的固定相和随温度变化能的可逆的固化和软化的可逆相组成。
可逆相为物理铰链结构，而固定相可分为物理铰链结构和化学铰链结构，以物理铰链结构为固定相的称为热塑smp，以化学铰链结构为固定相的称为热固性smp。
王诗任等认为，形状记忆高分子实际上是进行物理交联或化学交联的
高分子，其形状记忆行为实质上是高分子的粘弹性力学行为。
他们根据高分子粘弹性理论建立了一套形状记忆的数学模型。
总结来说，形状记忆机理可分为：组织结构机理、橡胶弹性理论、粘弹性理论。
2.军事材料特殊性分析
未来战争是高技术条件下的战争。
不仅战场环境变得更加恶劣复杂，各种类型的雷达，先进探测器以及精确制导武器的问世，对各类武器和装备构成了严重的威胁。
因此，不仅军事装备的质量要求一定可靠，而且，军事装备的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。
军事装备系统的可靠性（the reliability of armaments system）是指军事装备系统在规定的时间内，预定的条件下，完成规定效能的能力。
要求装备在特定的条件下长期存放和反复使用过程中，不出故障或少出故障，处于正常的使用状态，且能实现其预期效能。
因此，军事材料必须拥有极强的性能和超长的工作寿命。
军事装备的再生能力，指的是军事装备受到损坏后，能够迅速进行战场抢修的能力。
战场再生能力是提高装备战斗力的重要组成部分。
形状记忆高分子材料具有许多优异的性能，因此此类材料对于军事方面的贡献就十分明显。
在前期制造方面，由于其快速恢复能力，可以在很短的时间内完成对零部件连接、整合，为战争赢得极宝贵先机时间。
在对装备恢复方面，我们可以将记忆前的材料制造为较为规则，使用面积较小的部件，单一运输时可以减缩空间，从
而提高运输效率，极大地提高了战场的再生能力。
3.形状记忆高分子材料在军事方面应用展望
目前，形状记忆高分子材料在军事方面的成熟应用主要体现在在战机的连接，加固，军事通讯设备，战争医疗设备等方面。
3.1战机接头连接
在军事战斗机上通常装有各种不同直径的管道，对于一些异径管接头的连接，形状记忆高分子材料可以大显身手。
其大致工艺过程如下：先将形状记忆高分子材料加工成所要求的管材，然后对其加热使管材产生径向膨胀，并快速冷却，即可制得热收缩套管。
应用时，将此套管套在需要连接的两个管材的接头上，再用加热器将已膨胀的套管加热至其软化点以上（低于一次成形温度），膨胀管便收缩到初始形状，紧紧包覆在管接头上。
3.2紧固销钉
在战斗机的制造工艺中，需应用大量的连接件进行连接。
采用形状记忆高分子材料制作紧固销钉，将是战斗机制造业中的一项崭新工艺技术。
（1）先将记忆材料成形为销钉的使用形状；（2）再将销钉加热变形为易于装配的形状并冷却定型；（3）将变形销钉插入欲铆合的两块板的孔洞中；（4）将销钉加热即可回复为一次成形时的形状，即将两块板铆合固定。
3.3军事通讯设备
形状记忆高分子材料在军事通讯设备方面的应用同记忆合金比
较相似。
后者在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。
人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。
发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。
而高分子材料通常具有很好的绝缘性能，因此在通讯设施中不需要导电的部件中，用形状记忆高分子材料代替，以获得我们预期的目标，从而提高部队的携带能力。
3.4军事医疗设备
在需要单兵作战的特殊场合，由于单兵的辎重，装备等携带能力的限制，需要在有限的或体积下携带比较充足的医疗设施，从而为军人的生命恢复提供必要的保障。
利用低温形状记忆特性的聚合物聚氨酯、聚异戊二烯、聚降冰片烯等可以制备用作矫形外科器械或用作创伤部位的固定材料，比如用来代替传统的石膏绷带。
方法有2种：一是将形状记忆聚合物加工成待固定或需矫形部位形状，用热水或热吹风使其软化，施加外力使其变形为易于装配的形状，冷却后装配到待固定或需矫形部位。
再加热便可恢复原状起固定作用，同样加热软化后变形，取下也十分方便；二是将形状记忆聚合物加工成板材或片材，用热水或热吹风使其软化，施加外力变形为易于装配形状，在软化状态下装配到待固定或需矫形部位，冷却后起固定作用，拆卸时加热软化取下即可。
形状记忆材料与传统的石膏绷带相比具有塑型快、拆卸方便、透气舒适、干净卫生、热收缩温度低、可回复形变量大的特点，可望在矫形外科领域及骨折外
固定领域得到广泛应用。
4.结束语
目前，对形状记忆材料的研究才刚刚开始，尚处于初级阶段。
形形状记忆高分子材料虽然具有可恢复形变量大、记忆效应显著、感应温度低、加工成型容易、使用面广、价格便宜等优点，但尚存在着许多不足之处，如形变回复不完全、回复精度低等。
因而，在形状记忆高分子材料的分子设计和复合材料研究等方面，还有待于进一步探索。
另外，应根据现实需要开发新型的形状记忆高分子或对原有的形状记忆高分子有针对性地进行改性。
因此，在今后的研究工作中，应充分运用分子设计技术及材料改性技术，努力提高材料的形状记忆性能及综合性能，开发新的材料品种，以满足不同的应用需要。
另外，还应注重新材料的实际应用，早日形成工业产量，为我国的军事建设及各项国民经济建设服务。
【参考文献】
[1]张福强.形状记忆高分子材料.高分子通报，1993，（1）：
34-37.
[2]石田正雄.形状记忆树脂[j].配管技术，1989，31（8）：110-112.
[3]王诗任，吕智，赵维岩，等.热致形状记忆高分子的研究进展[j].高分子材料科学与工程，2000，16（1）：1-4.
[4]ye p，xu z k，wu j，et al. biomaterials.2006，27：4169-4176.。