智能材料研究进展(毕业论文doc)
智能材料研究进展
摘要
智能材料是一门多门类、多学科交叉的科学，与物理学、材料力学、电子学、化学、仿生学、生命科学、控制理论、人工智能、信息技术、生物技术、计算机技术、材料合成与加工等诸多的前沿科学及高新技术戚戚相关、紧紧相连。因此，它一旦有所突破，便会导致众多学科的理论创新和许多领域的技术变革，大大地推动国家科学技术的进步和综合实力的提高。智能材料具有十分重要的现实用途和极为广阔的应用前景。从高精尖的宇宙探索，到普通人的日常生活，智能材料都起着重要的作用。
未来社会发展的趋势是智能化。智能化的首要问题是大力发展智能材料，智能材料的研究是材料科学研究的重要方向。智能材料的本质特征是材料具有仿生功能，即材料能根据感受到的信息而自动判断、控制和调整以适应外界条件变化。
本文介绍了智能材料的概念、定义及智能材料的特征,阐述和评价了智能材料——形状记忆合金、电流变体材料、光致变色材料、电致变色材料、形状记忆复合材料和智能型药物释放体系等的种类、组成、特点、用途、研究现状与市场前景。重点论述了压电陶瓷材料的制造工艺、特点、性质、研究现状及市场前景等。论述了发展智能材料的战略意义，展望了它的发展前景。
关键词：智能材料，研究，应用，发展
DEVELOPMENT PROGRESS OF
SMART MATERIALS
ABSTRACT
Smart materials is more than one categories, interdisciplinary science, and physics, mechanics, electronics, chemistry, bionics, life sciences, control theory, artificial intelligence, information technology, biotechnology, computer technology, materials synthesis and processing and many other leading edge science and very much related to high-tech, tightly linked. Therefore, once it has been a breakthrough, it will lead to many disciplines in many areas of theoretical innovation and technological change; greatly promote national scientific and technological progress and the improvement of overall strength. Smart materials is of great practical use and very broad application prospects. Explore the universe from the sophisticated to the daily lives of ordinary people, smart materials play an important role.
The trends of coming society are intellectualization. The essential issue of intellectualization is to develop intelligent materials vigorously. The study of intelligent materials is a crucial direction of material science.The main characteristic of intelligent materials is bionics functions. That is, it can judge, control and adjust it automatically to adapt the change of the external environment according to accepting information.
In this paper, the concept of smart materials, definitions, describes the characteristics of smart materials, intelligent materials described and evaluated - shape memory alloys, electrorheological materials, photochromic materials, electrochromic materials, shape memory composites and smart based drug delivery system, and the type, composition, characteristics, uses, current situation and market prospects. Focuses on the manufacturing process of piezoelectric ceramic materials, characteristics, nature, current situation and
market prospects. Discusses the strategic significance of the development of intelligent materials and look forward to its future development.
KEY WORDS：smart materials, research, application, development
目录
前言 (1)
第一章绪论 (3)
§1.1智能材料内涵 (3)
§1.2智能材料的定义 (4)
§1.3国内外发展情况 (5)
§1.4智能材料的分类 (6)
第二章智能材料发展现状及应用前景 (7)
§2.1金属系智能材料 (7)
§2.1 形状记忆合金 (7)
§2.2无机非金属系智能材料 (9)
§2.2.1 电流变体材料 (9)
§2.2.2 光致变色材料 (11)
§2.2.3 电致变色材料 (12)
§2.3高分子系智能材料 (14)
§2.3.1 形状记忆复合材料 (14)
§2.3.2 智能型药物释放体系 (15)
第三章压电陶瓷 (18)
§3.1压电陶瓷的制造工艺 (18)
§3.2压电陶瓷的特性 (20)
§3.3压电陶瓷材料研究现状 (21)
§3.3.1 一元系压电陶瓷 (21)
§3.3.2 二元系压电陶瓷 (22)
§3.3.3 三元系及多元系压电陶瓷 (23)
§3.4压电陶瓷的应用 (23)
§3.5压电陶瓷的发展趋势 (26)
§3.5.1 压电复合材料 (26)
§3.5.2 压电薄膜 (26)
§3.5.3 无铅压电陶瓷 (27)
§3.5.4 纳米压电陶瓷 (27)
第四章压电陶瓷的压电效应 (29)
§4.1压电陶瓷的压电效应 (29)
§4.2压电陶瓷正压电效应验证试验 (29)
§4.3压电陶瓷逆压电效应 (30)
结论 (31)
参考文献 (33)
致谢 (35)
前言
随着高新技术的不断发展，作为现代科技三大支柱之一的新材料技术业已成为世界各国学者们争相探索和研究的热点领域。材料技术是不同工程领域的共性关键技术。事实上，当代每一项重大新技术的出现，几乎都有赖于新材料的发展。
智能材料具有十分重要的现实用途和极为广阔的应用前景。从高精尖的宇宙探索，到普通人的日常生活，智能材料都起着重要的作用。例如：在各种关键装备设施和大型重要工程中，智能材料能够在线、动态、及时、主动地“感知”自身的受力、受冲击、振动、温度、裂纹等情况，以及受损伤的程度等，并可通过预警、自适应调整、自修复补救等方式，预报以至消除危害，从而极大地提高工程结构的安全性和可行性，避免灾难性事故的发生。反过来，这一切“病兆”的预报与事故的避免，又将导致现行结构安全监控概念的根本变化，并引起一场关于工程构造设计思想的深刻革命。
目前智能材料正在形成新材料领域的一门新的分支学科，国际上一大批专家学者，包括化学家、物理学家、材料学家、生物学家、计算机专家、海洋工程专家、航空以及其他领域的专家对智能材料这一学科的潜力充满了信心，正致力于发展这一学科。1992年2月，英国斯特拉克莱德大学成立了机敏结构材料研究所。在此之前，美国弗吉尼亚理工学院和弗吉尼亚州立大学成立了智能材料研究中心，密执安州立大学成立了智能材料和结构实验室。日本的部分高校和研究单位的各学科的教授和研究人员都在研究各自感兴趣的仿生智能材料。世界范围的智能材料研讨会也开始增多。1992年1月，在苏格兰召开了第一届欧洲机敏材料和结构讨论会。1992年3月，日本科技厅主办了第一届国际智能材料研讨会。第一份专门介绍这一学科的刊物《智能材料系统和结构杂志》已经出版。
我国对智能材料的研究也十分重视。1991年国家自然基金会将智能材料列入国家高技术研究发展计划纲要的新概念、新构思探索课题，智能材料及其应用直接作为国家高技术研究发展计划（863计划）项目课题。为推进我国智能材料的研究，国家自然科学基金委员会材料与工程科学部于1992年成立了“智能材料”集团。
在我国，智能材料的研究虽然取得一些令人瞩目的成果，但是相对于美
国、日本等发达国家，我国的智能材料研究整体水平不高，技术手段还相当落后，跟踪研究多，源头创新少。因此，我国大力发展研究智能材料已迫在眉睫。
本文综述了目前国内外智能材料中金属系智能材料，无机非金属系智能材料和高分子系智能材料的发展、特点、研究现状及其应用前景。重点探讨了无机非金属系智能材料中压电陶瓷材料的发展、特点、现状及应用前景，根据压电陶瓷的逆压电效应提出了电折系数概念，并分析了其在压电陶瓷的压电效应领域研究中的应用。
第一章绪论
§1.1 智能材料内涵
80年代中期，航空航天领域的需求驱动了智能材料的研究与发展。1988年4月28日，波音737客机在美国出现灾难性断裂事故，使美国国会意识到，为避免服役中的飞机发生类似事故，飞机应有自我诊断和及时预报系统，并通过议案，要求3年内完成智能飞机的概念设计。近年来，高速、重载飞行器的发展要求以及大型工程机构的安全和质量问题引起了各国政府、工程技术界的广泛关注。概括起来，关注的主要领域有：飞行器机翼的疲劳断裂监测及形状自适应控制，湍流控制的只能蒙皮，大型柔性空间机构的阻尼振动控制，机构健康监测，土建施工中的质量检测，火警探测及控制，管道系统的腐蚀和冲蚀探测，高寂静产品的噪声控制，空气质量、温度控制及减振降噪，能量的最佳利用，在用系统性能的评估和残留寿命的预测，机器人的人工四肢等[1]。
近年来迅速发展起来的生物医用材料及生物工程也涉及到诸多材料的智能化，如：自动服药系统及药物的可控释放；生物医用材料的活性及其与人体环境之间的相容性等。
智能材料来源于仿生学，从仿生学的观点出发，智能材料内部应具有或部分具有以下生物功能。
1、有反馈功能，能通过传感神经网络，对系统的输入和输出信息进行比较，
并将结果提供给控制系统，从而获得理想的功能[2]。
2、有信息积累和识别功能，能积累信息，能识别和区分传感网络得到的各
种信息，并进行分析和解释。
3、有学习能力和预见性功能，能通过对过去经验的收集，对外部刺激做出
适当反映，并可预见未来并采取适当的行动[3]。
4、有相应性功能，能根据环境变化适时地动态调节自身并作出反应。
5、有自修复功能，能通过自生长或原位复合等再生机制，来修补某些局部
破损[4]。
6、有自诊断功能，能对现在情况和过去情况作比较，从而能对诸如故障及
判断失误等问题进行自诊断和校正。
7、有自动动态平衡及自适应功能，能根据动态的外部环境条件不断自动调
整自身的内部结构，从而改变自己的行为，以一种优化的方式对环境变化作出响应[5]。
图1-1是智能材料示意图。
图1-1 智能材料示意图
§1.2 智能材料的定义
智能材料问世于80年代末，关于其定义至今尚无统一的定论。不过，对以下提法，学者们似乎不持异议。
智能材料是一种能从自身的表层或内部获取关于环境条件及其变化的信息，随后进行判断、处理和作出反应，以改变自身的结构与功能，并使之很好地与外界相协调的具有自适应性的材料系统。或者说,智能材料是指在材料系统或结构中，可将传感、控制和驱动三种职能集于一身，通过自身对信息的感知、采集、转换、传输和处理,发出指令，并执行和完成相应的动作，从而赋予材料系统或结构健康自诊断、工况自检测、过程自监控、偏差自校正、损伤自修复与环境自适应等智能功能和生物特征，以达到增强结构安全、减轻构件重量、降低能量消耗和提高整体性能之目的的一种材料系统与结构[6]。
智能材料的基础是功能材料。功能材料通常可分为两大类，一类称为敏感材料或感知材料，是对来自外界或内部的各种信息，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学和核辐射等信号之强度及变化具有感知能力的材料，可用来制造各种传感器；另一类称为驱动材料，是在外界环境或内部
状态发生变化时，能对之作出适当的反应并产生相应的动作的材料，可用来制成各种执行器（驱动器）或激励器。
兼具敏感材料与驱动材料之特征，即同时具有感知与驱动功能的材料，称为机敏材料。机敏材料对于来自外界和内部的各种信息，并不具有处理功能和反馈机制,不能顺应环境条件的变化及时调整自身的状态、结构和功能。而智能材料正好弥补了其不足[7]。
简言之，智能材料是特殊的、或者说具有智能功能的功能材料。智能材料通常不是一种单一的材料，而是一个材料系统；或者确切地说，是一个由多种材料组元通过有机的紧密复合或严格的科学组装而构成的材料系统。可以说，智能材料是机敏材料与控制系统相结合的产物；或者说是敏感材料、驱动材料和控制材料（系统）的有机合成。就本质而言，智能材料就是一种智能机构，它是由传感器、执行器和控制器三部分组成[8]。
§1.3 国内外发展情况
我国自上世纪九十年代起，也开展了多项智能材料与结构的研究。航天工业总公司也将智能材料列入九五及中长期发展规划。南京航空航天大学在陶宝棋教授的带领下于1991年最先成立了智能材料与结构航空科技重点实验室。是国内第一个专门从事智能材料与结构研究的部级重点实验室。国内其他高校和研究所，如哈尔滨工业大学、清华大学、武汉理工大学等也都开展了该方面的研究工作，并取得了显著的成果[9]。而且，国家自然科学基金、航空基金等从1993年起每年都将智能材料结构列入研究计划项目。国内已有一批专家学者在这方面的研究达到国际先进水平。1991年国家自然科学基金会将智能、灵巧材料列入国家高技术研究发展计划纲要的新概念、新构思探索课题，智能、灵巧材料及其应用直接作为国家高技术研究发展计划(863计划)项目课题[10]。
自从近年来，美国主要在军事、宇航、汽车、建筑、机床、船舶以及医学等领域，就智能材料结构用于振动和噪声的主动控制、气动弹性设计、阻尼特性、形状及应力分布等方面进行了研究。日本在建筑物的减振和防震、发动机和空调器的降噪以及自适应结构研究等方面取得了较大的进展。欧洲国家则从民用和军事目标上全面展开智能材料结构的研究，近年来正在实施全传感技术智能材料结构研究计划。
§1.4 智能材料的分类
智能材料是最近几年才出现的新型功能材料，它的研究呈开放和发散性，涉及的学科包括化学、物理学、材料学、计算机、海洋工程和航空等领域学科，其应用范围十分广阔[11]。
智能材料是继天然材料、人造材料、精细材料之后的第四代功能材料。因为现在可用于智能材料的材料种类不断扩大，所以智能材料的分类也只能是粗浅的，分类方法也有多种，一般若按功能来分可以分为光导纤维、形状记忆合金、压电、电流变体和电（磁）致伸缩材料等。若按来源来分，智能材料可以分为金属系智能材料、无机非金属系智能材料和高分子系智能材料。目前研究开发的金属系智能材料主要有形状记忆合金；无机非金属系智能材料在电流变体、压电陶瓷、光致变色和电致变色材料等方面发展较快；高分子系智能材料的范围很广泛，包括形状记忆复合材料、智能高分子粘合剂、智能型药物释放体系和智能高分子基复合材料等[12]。它们正日益受到各方面的关注，从其结构的构思、智能结构的新制法到新型智能材料的研究和开发都十分活跃。
本文按着智能材料的来源来分类概括各类智能材料的发展现状，分析其特点，展望其应用前景。
第二章智能材料发展现状及应用前景
§2.1 金属系智能材料
目前国内外开发的金属系智能材料主要有形状记忆合金。
§2.1.1 形状记忆合金
20世纪60年代初，美国马里兰州海军军械研究所的科学家比勒，用镍钛合金丝做实验。这些合金丝弯弯曲曲，为了使用方便，他把这些合金丝弄直了。但是，当他无意中把合金丝靠近火的时候，奇迹发生了：已经弄直的合金丝居然完全恢复了它们原来弯弯曲曲的形状。
形状记忆合金是利用应力和温度诱发相变的机理来实现形状记忆功能的一类材料。其特点是：将已在高温下定型的形状记忆合金，置于低温或常温下使其产生塑性变形，当环境温度升高到临界温度（相变温度)时，合金变形消失并可恢复到定型时的原始状态。在此恢复过程中，合金能产生与温度呈函数关系的位移或力，或者二者兼备。合金的这种升温后变形消失、形状复原的现象称为形状记忆效应(SME) 。图2-1是航天飞机运载的形状记忆合金材料制成的空间站抛物面天线。
形状记忆合金是集“感知”与“驱动”于一体的功能材料。若将其复合
于其它材料中，便可构成在工业、科技、国防等领域中拥有巨大应用潜力的智能材料。国外学者普遍认为，形状记忆合金可感知复合材料构件中裂纹的产生与扩展，并可主动地控制构件的振动，抑制裂纹的延伸与扩张，同时还可自动改变结构的外形等。基于这些原因，有人建议将形状记忆合金、压电聚合物等功能材料制成传感器和驱动器，置于先进的复合材料中，以便实现对材料性能、结构振动与噪音吸收等的主动控制，或对材料的损伤进行自愈合。事实上，国内外已有不少学者正在进行这方面的工作。如北京航空航天大学就曾将TiNi合金带复合于易产生裂纹或损伤的金属构件内，并使之与微机监控系统结合，制成了具有探测和控制裂纹扩展功能的TiNi合金智能复合构件，效果较好。
80年代初，经历了将近20年的时间，科学工作者们终于突破了TiNi 合金研究中的难点，从那以后，形状记忆合金成了许多国家的热门学科，多次出现形状记忆合金学术会议的与会者爆满，甚至不得不临时变更会场，在形状记忆合金研究方面所发表的论文数很快跃居马氏体相变研究领域之最。不仅如此，形状记忆合金在工业界也受到了极大的重视。形状记忆合金在应用开发中申请的专利已逾几万件，在市场上付诸实际应用的例子已有几百种，应用所涉及的领域极其广泛，包括电子、机械、宇航、运输、建筑、化学、医疗、能源、家电以及日常生活用品等，几乎涉及产业界的所有领域。
形状记忆合金的应用十分广泛，而且在某些领域已达到了实用化的程度，但在多数领域仍有待进一步完善。形状记忆合金在智能材料与机构中，主要用作驱动器（执行器）。这种驱动器具有不少优点：其一，由于形状记忆合金集“感知”与“驱动”于一体，所以便于实现小型化；其二，元件动作不受温度以外的环境条件的影响，故可用于某些特殊场合；其三，可产生较大的形变量和驱动力。形状记忆合金的应用主要在以下6个方面：（1）机械器具：如潜艇用油压管、水管及其它各种管件接头、机器人用微型调节器、热敏阀门、机器人手、脚、工业内窥镜、可变路标等。（2）汽车部件：如汽车发动机防热风扇离合器、汽车排气自动调节喷管、柴油机卡车散热器孔自动开关、汽车易损件如外壳和前后缓冲器等。（3）能源开发：如固体发动机、太阳能电池帆板、温室窗户自动调节弹簧、住宅暖房用温水送水管阀门、汲地下油的机器、喷气发动机内窥镜等。（4）电子仪器：如温度自动调节器、光纤通讯用纤维连接器、空调风向自动调节器、咖啡牛奶沸腾感知器、双金
属代用开头等。（5）医疗器械：如人工肾脏泵、人工心脏活动门、人工关节、人工骨、避孕器具、脊椎矫正棒、脑动脉瘤手术用固定器、牙科矫形丝、医用内窥镜等。（6）空间技术:如卫星仪器舱门自动启闭器、人造卫星天线，即“智能天线”等。形状记忆合金的应用与市场前景十分喜人。例如从70 年代开始，美国将形状记忆合金用于制造战斗机油压管接头，150万件无一例事故，因此美国军界规定今后的新型飞机油压管接头一律采用形状记忆合金，并在潜艇和舰艇中推广。俄罗斯、日本、德国也在积极推广应用。1981年开始实现形状记忆合金商品化，仅俄罗斯一个铝合金研究院每年就生产形状记忆合金40吨；而美国则每月生产40吨，而且用量仍在迅速增加；日本形状记忆合金的销售市场，从1989年到1993年的四年中，扩大了20倍，每月销售额达20亿日元。
中国是一个发展中的大国，绝大多数的人民的收入不是很高，支配不起以形状记忆合金为原料的产品，因此难以把以形状记忆合金为原料的产品普及到普通老百姓的生活当中。目前若要普及以形状记忆合金为原料的产品，就必须要使形状记忆合金的成本降低，这样才能使其极大地融入到普通百姓的生活中，为人们的生产生活服务。
关于记忆合金的原理现在还不十分清楚。一般认为，记忆合金由复杂的菱形晶体结构转变成简单的立方晶体结构时，就会发生形状恢复的记忆。而当记忆合金恢复原形时伴随产生极大的力，镍钛诺合金高达60公斤平方毫米，远比最初变形时加的力大。一般说来，可达原变形的十倍，这就意味着输出的能量比输入的能量大得多。科学家对此也无法解释。
综上所述，寻找功能类似于形状记忆合金却资源丰富的材料或者合成此种功能的材料代替价格昂贵的形状记忆合金才是当前的研究重点。继续探索形状记忆合金的原理，利用好形状记忆合金形状恢复时发出巨大能量也是当前研究的重中之重。
§2.2 无机非金属系智能材料
目前，无机非金属系智能材料在电流变体材料、压电陶瓷、光致变色和电致变色材料等方面发展较快。压电陶瓷材料将在下一章中重点探讨。
§2.2.1 电流变体材料
电流变体（Electrorheological Eluids，简称ERF）也叫电场致流变体。这类胶态悬浮液在外加电场的作用下，内部会出现一种沿电场方向的纤维状结构，该结构大大地增加了流体的粘度，通常可高达105Pa﹒s，故在几毫秒的时间内悬浮液可由液体变为固体，这种现象被称为电流变现象，亦称“winslow效应”，最早由Winslow在1949年进行了详细的报道。Winslow 在液体（连续相）中加入定量的固体颗粒（不连续相或分散相），制成了电流变体。实验表明：在外加电场的作用下，电流变体由没加电场的液体状态变为粘胶状固体状态；而一旦撤去外加电场，电流变体又迅速变为液体状态。这一可逆效应的发现，使人们发现了一种用于材料状态控制的新型功能材料。自从Winslow在四十年代末期发现了电流变体，世界上已有许多公司、科研机构在致力于这方面的研究，主要用于汽车离合器、液压阀门、减振器、机器人等领域[13]。
在理论上，电流变体大规模应用在工业上应该有潜力，但是由于种种原因，目前还没有一项产品实现商品化。阻碍电流变体工程应用的主要因素有：对电流变体的作用机理至今尚了解不透彻，电流变体的屈服应力太低，磨耗性能达不到要求，形成电流变效应的电场强度过高，长期使用时粒子易沉降且电流变效应不稳定等。要使电流变体在工业上得以应用，还需要加强以下几个方面的工作：（1）进一步研究电流变体的作用机理，对电流变现象有关的物理、化学概念作彻底了解，弄清有关材料的性质与电流变现象的关系以及影响电流变现象的因素，然后根据相关的联系进行材料的设计；（2）寻找更好的粒子材料，特别是加强无机—有机复合粒子的研究，使电流变体的屈服应力从现在的1～5KPa/2.5KV提高到10～15KPa/2.5KV以上；（3）电流变添加剂有必要进行深入的研究，以改善电流变体的稳定性并提高屈服应力，这方面的研究是电流变体实用化的关键，值得充分重视；（4）单相均一电流变体有望彻底解决体系的沉降稳定性问题，需要进行更多的研究工作。
我国目前在电流变体材料方面的研究已经取得了一定的成绩，但由于起步晚，投入少，故要取得突破性进展尚待时日，不过，随着我国在此方面的重视程度和研究力度的加大，必将会促进电流变体材料的基础理论和实际应用的迅速发展。
自从电流变体和电流变现象首次报道以来，关于电流变体的研究和探索工作就一直受到人们的普遍关注，并取得了一系列研究成果。但电流变体材
料研究目前均处于试验室阶段，主要的原因是材料的稳定性得不到有效的解决，还不能达到工程应用的要求。因此，将物理化学性质稳定的材料加入到电流变体材料中，以此来提高电流变体材料的稳定性是当前电流变体材料研究的重点。解决此瓶颈后，那么电流变体材料在工业生产、日常生活中将会日益普及，为人类的生活带来更大方便。
§2.2.2 光致变色材料
光致变色（photochroIIlism）现象是指一个化合物（A）在受到一定波长的光辐照下，可进行特定的化学反应，获得产物（B），由于结构的改变导致其吸收光谱发生明显的变化（发生颜色变化）。而在另一波长的光照射或热的作用下，又能恢复到原来的形式。这种在光的作用下能发生可逆颜色变化的化合物，称为光致变色化合物。
光致变色化合物及其聚合物是一种新型功能材料，可广泛应用于光信息存储、光转换器件和光开关等前沿领域。作为信息存储材料，光致变色化合物具有分辨率高和存储量大的特点。光致变色材料一般要求以膜、纤维、片状以及珠子等方式应用，这意味着聚合物光致变色材料比单体光致变色材料更适于实际使用。所以光致变色聚合物比小分子光致变色化合物在器件制造上更具优势。如果设计合理，光致变色聚合物可以比单体配对物有更高的光致变色有效浓度，同时又避免单体容易形成的结晶、相分离或浓度梯度的形成等缺点。因此，科学家们在设计合成优良性能有机小分子光致变色材料的同时，试图开发难度更大而性能优良的光致变色聚合物材料，使得光致变色聚合物的研究成为光功能性高聚物研究的一个前沿领域。
有机小分子光致变色材料的研究已成为热点，而高分子光致变色材料的研究也已引起科学家的关注，并取得了一些成果。上述讨论的光致变色聚合物的优点表现在：聚合物大大增加了呈色体的稳定性，降低了开环体消色速率，显示出比单体更好的热稳定性；光致变色俘精酰亚胺液晶聚合物具有热不可逆光致变色性质；二芳基乙烯键合聚合物薄膜的循环超过10000次，达到了光电器件实用化的水平；而且具有高分子固有的成膜性能好的特点，成为高分子光致变色材料与有机小分子光致变色材料竞争的一大优势。但高分子光致变色材料也存在着合成相对困难，某些光致变色聚合物呈色体在室温下处于热不稳定态，从而会影响信息的长久保存等缺点。但从长远的实际应
用角度看，光致变色聚合物必将有一个更快的发展，研究的重点包括：
1、提高光致变色成分的浓度。
2、善于应用间隔基团。
3、避免聚合过程中的凝胶化，以提高聚合物的溶解性。
4、寻找更方便的合成路线。
5、其它功能基团，尤其是液晶等基团的引入，拓展光致变色聚合物的应用
范围等[14]。
目前已开发的光致变色材料大致可分为无机光致变色材料和有机光致变色材料两大类。传统无机光致变色材料有金属卤化物、金属氧化物、金属羰化物等，研究较为成熟，性能稳定，光色循环次数较高，但种类较少，颜色单调。有机光致变色材料，如螺环烃类、缩苯胺衍生物、染料类、邻—硝基苄基衍生物、杂环化合物等，种类繁多、价格便宜、对光敏感度高，因而不仅已在高科技领域如光电信息记录材料方面得到应用，在民用行业也崭露头角，国外如美、德、日、俄、欧等国家已有用于服装、塑料等的民用产品，而国内目前在这个领域还没有真正的生产厂家，一些研究机构如南开大学等已着手开发光致变色涂料等，并有部分产品通过了测试。目前国内外还在积极探索和开发新的高性能的有机光致变色体系。
虽然有机光致变色材料的研究取得了较大的发展，但也有不耐高温和容易疲劳的缺点，尤其是户外耐候性较差限制了其在建筑方面的应用，相反，无机光致变色材料却体现了很好的稳定性和耐疲劳性能。因此，近些年来，无机光致变色材料的研究重新引起了人们的重视，并开发了无机和有机复合光致变色材料及生物光致变色材料。在未来，环保将会在日常生活中日益突出。由于有机材料属于环保材料，对环境的影响小，有机光致变色材料应该逐步代替无机光致变色材料成为光致变色材料中的主要类别。
§2.2.3 电致变色材料
电致变色（Electrochromism，简写为EC)是指在电流或电场的作用下，材料发生光吸收或光散射，从而导致颜色产生可逆变化的现象。自从Deb.S.K.1969年首次发现WO3膜的电致变色现象以来，人们就发现了很多具有电致变色性能的物质，使电致变色材料显示出了广阔的市场应用前景。由于电致变色材料制成的显示屏没有视角显示限制，且色彩丰富、响应时间
快，有望用于取代液晶显示。此外，电致变色材料在军事伪装、智能材料等方面具有潜在价值，受到越来越多的关注[15]。
电致变色材料在实际应用中需具有以下性能：
1、具有良好的电化学氧化还原可逆性。
2、颜色变化的响应时间快。
3、颜色的变化应是可逆的。
4、颜色变化灵敏度高。
5、有较高的循环寿命。
6、有一定的储存记忆功能。
7、有较好的化学稳定性。
电致变色材料按材料类型大致可分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的性能稳定，其光吸收变化是由于离子和电子的双注入和双抽出而引起的。有机电致变色材料的色彩丰富，易进行分子设计，其光吸收变化来自氧化还原反应。
无机电致变色材料多为过渡金属氧化物或其衍生物。这是由于过渡金属元素在d轨道有未成对的单电子存在。过渡金属元素离子一般易于着色，且基态与激发态能量差较小。氧化物中金属的电子层结构不稳定，在一定的条件下价态发生可逆转变，形成混合价态的离子共存状态，其颜色随离子价态和浓度的变化而变化。依据变色特性，又可分为阴极电致变色材料和阳极电致变色材料。有机电致变色材料又可以分为三种类型：氧化还原型化合物；有机螯合物；导电聚合物。
近年来，电致变色材料因在显示器件、智能窗、无眩反光镜、军事防伪等方面具有广阔的应用前景而受到人们的重视。目前，已经有部分产品上市，如汽车观后镜等。但是，电致变色材料的研制与实际应用还存在一定距离，仍有尚待解决的问题，例如变色响应时间慢、颜色保持时间短等。世界几个主要从事该领域研究的国家如美国、日本、瑞典等，都致力于解决此类问题及进一步应用。国内研究人员近年来也开始涉足该领域的研究，但用于大屏幕信息显示的电致变色器件离实际应用仍有距离，需要人们不断研制与开发。
电致变色材料为人类的生产生活提供了巨大的方便。根据其原理，可将电致变色材料用于房屋的外墙壁，因为墙壁暴露于阳光空气中会携带大量静
电，静电导致电致变色材料变色，调节光线吸收或反射的量，从而可以控制室内的温度变化。在高精密仪器生产场所或某些实验室等不能有静电的场所可以使用电致变色材料实时地检测静电，当材料颜色发生变化时说明此时有静电，可采取措施消除静电，避免了潜在的危险。
§2.3高分子系智能材料
§2.3.1 形状记忆复合材料
具有形状记忆性的可生物降解复合材料被称为21世纪第三代生物材料。在生物医学上被应用到骨组织固定、血栓治疗、人造器官修复、血管手术夹、药物释放等。这种材料用于手术后，无须再次手术，其分解产物为小分子，可随正常的新陈代谢排除体外；同时该生物材料具有形状记忆性，在特殊的人体手术过程中起到非常简便的作用，使一些用常规方法难于完成的手术能轻松的进行。它的应用可大大减轻病人的痛苦和手术治疗的费用，同时也极大地减少了繁琐的手术过程和医生的工作压力。因此，进行可生物降解形状记忆性聚合物\无机物复合材料地研究是一项具有社会意义和广阔市场前景的工作。图2-2为形状记忆复合材料制作的月球车可折叠∕展开轮子。
图2-2 形状记忆复合泡沫制作的月球车可折叠∕展开轮子
对于目前国家提倡环保社会的目标，可生物降解的有机\无机复合材料是一种有很大前景的复合材料，可用在环境工程等许多领域。特别是在生物医学领域中的组织工程，可生物降解的有机/无机复合材料得到众多研究者青睐。形状记忆复合材料是以一种具有功能性的材料通过物理或化学的作用与另一种具有形状记忆特性的材料复合，复合后的材料保持以前良好的记忆性；同时，复合材料的其它性能发生了改变，一般来讲是有所提高，比如：机械性能、生物性能、以及特殊的功能性等[16]。
在国外，具有形状记忆功能的可生物降解聚合物\无机物复合材料的报道并不多。在国内的其它研究单位，关于此方向已发表的国际期刊性文章极少。我们可以相信可生物降解形状记忆高分子复合材料由于具有潜在的发展前景，它的研究势必成为未来几年内的一个研究热点[17]。
形状记忆复合材料的潜在发展前景十分广阔，要想拓宽其应用范围，应该重点探索对形状记忆复合材料掺杂增强形状记忆聚合物的记忆效应的研究,并要显著提高其稳定性，减少不可逆现象的出现。
§2.3.2 智能型药物释放体系
在一般的给药方式下，人体内的药物浓度只能维持较短时间，血液或体内组织中的药物浓度上下波动较大，时常超过药物最高耐受剂量或低于最低有效剂量，这样不仅起不到应有的疗效，还可能产生副作用。因此探索新的药物释放系统，以克服等速释放所产生的允许剂量问题，实现特定的药物剂量在特定时间和空间的释放，就变得越来越重要[18]。
智能药物释放体系能传感病灶信号，定时定量地释放药物，从而达到治疗效果，一旦正常则立刻终止药物的释放，实现药物释放的反馈调节[19]。智能型聚合物作为药物释放载体，集传感、处理与执行功能于一体，从而达到药物控制释放智能化的目的。
药物释放体系(drug delivery system，DDS)的原理框架一般由4个结构单元构成，即药物储存、释放程序、能源相和控制单元。如图2-3
图2-3 DDS的结构单元
在高分子控制释放体系中，扩散是控制释放的主要过程。药物需通过网状高分子链间的密度变化进行扩散和渗透，而具备生理活性的物质不仅通过
纳米复合材料最新研究进展与发展趋势
智能复合材料最新研究进展与发展趋势 1.绪论 智能复合材料是一类能感知环境变化，通过自我判断得出结论，并自主执行相应指令的材料，仅能感知和判断但不能自主执行的材料也归入此范畴，通常称为机敏复合材料。智能复合材料由于具备了生命智能的三要素：感知功能(监测应力、应变、压力、温度、损伤) 、判断决策功能(自我处理信息、判别原因、得出结论) 和执行功能(损伤的自愈合和自我改变应力应变分布、结构阻尼、固有频率等结构特性) ，集合了传感、控制和驱动功能，能适时感知和响应外界环境变化，作出判断，发出指令，并执行和完成动作，使材料具有类似生命的自检测、自诊断、自监控、自愈合及自适应能力，是复合材料技术的重要发展。它兼具结构材料和功能材料的双重特性。 在一般工程结构领域，智能复合材料主要通过改变自身的力学特性和形状来实现结构性态的控制。具体说就是通过改变结构的刚度、频率、外形等方面的特性，来抑制振动、避免共振、改善局部性能、提高强度和韧性、优化外形、减少阻力等。在生物医学领域，智能复合材料可以用于制造生物替代材料和生物传感器。在航空航天领域，智能复合材料已实际应用于飞机制造业并取得了很好的效果，航天飞行器上也已经使用了具有自适应性能的智能复合材料。智能复合材料在土木工程领域中发展也十分迅速。如将纤维增强聚合物（FRP）与光纤光栅（OFBG）复合形成的FRP—OFBG 复合筋大大提高了光纤光栅的耐久性。将这种复合筋埋入混凝土中，可以有效地检测混凝土的裂纹和强度，而且它可以根据需要加工成任意尺寸，十分适于工业化生产。本文阐述了近年来发展起来的形状记忆、压电等几种智能复合材料与结构的研究和应用现状，同时展望了其应用前景。 2.形状记忆聚合物（Shape-Memory Polymer）智能复合材料的研究 形状记忆聚合物（SMP）是通过对聚合物进行分子组合和改性，使它们在一定条件下，被赋予一定的形状（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。如果外部环境以特定的方式和规律再次发生变化，它们能可逆地恢复至起始态。至此，完成“记忆起始态→固定变形态→恢复起始态”的循环，聚合物的这种特性称为材料的记忆效应。形状记忆聚合物的形变量最大可为200％，是可变形飞行器
机电一体化毕业论文
毕业设计(论 文) G RADUATE D ESIGN (T HESIS ) 设计（论文）题目 XXXXXXXXXX 学 生 XX 学习中心 XXXXXXXXX 专 业 XXXXXXX 层 次 XXX 二〇XX 年 XX 月 XX 日 东 北大 学 毕业 设计︵论文︶ 东 北大 学继续教 育学教务处
机电一体化论文 一、前言 机电一体化是以机械电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。而机电一体化产品是在机械产品的基础上采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了机电一体化为特征的发展阶段。因此机电一体化是在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术、并将机件装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总称。根据系统功能目标和优化组织目标标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。 二、统揽机电一体化涵盖“技术”和“产品”两个方面。 机电一体化发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要
发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化、和绿色化。 1、数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2、智能化要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 3、模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的机电一体控制单元等。这样在产品开发设计时，可以利用这
智能材料的研究现状与未来发展趋势
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/a17338493.html, 智能材料的研究现状与未来发展趋势 作者：邓焕 来源：《科学与财富》2017年第36期 摘要：智能材料这一概念在上世纪80年代首次被提出，近年来，关于智能材料在航空航天领域的研究与应用被频繁提及。由于智能材料具备着结构整体性强、可塑性高、功能多样化等优点，因此在航空航天领域得到了广泛的研究与使用，首先根据功能性的不同对智能材料进行了系统的分类与概述，然后对当前智能材料在航空航天领域的主要应用进行了系统性的分析与总结，最后对智能材料在未来的航空航天的应用前景中进行了进一步地展望。 关键词：智能材料；复合材料；航空航天；功能多样化 1 引言 进入二十一世纪以来，全球各大航空航天强国在航天航空领域投入了大量的研发资金，而作为航空航天领域重要环节的航天材料，近年来也不断有着新的突破，而其中被提及最多的就是智能材料在航空航天领域的应用。在智能材料的范畴中，智能复合材料最具有代表性，智能复合材料主要具备着：外界环境感知功能；判断决策功能；自我反馈功能；执行功能等。此外，由于当前智能复合材料都向着轻量化、低成本化的方向发展，因此在航天领域复合材料的设计结构以及使用用途上都有着不同的侧重发展方向。而近年来国内外各国也均加快了各自在该领域的研发使用发展进度，主要的研究大方向还是集中在了智能检测、结构稳定性、低成本化等方向上，本文着重对相关部分进行系统性的概述与总结。 2 航空航天领域智能复合材料的功能介绍 在航空航天领域中，国内外普遍利用智能复合材料以实现在降低航空航天飞行器的自身重量的前提下保证系统结构的稳定性，其次根据复合智能材料具备智能检测自身系统内部工作状态和自愈合等功能实现航空航天材料在微电子与智能应用方向的交叉发展。 2.1 智能复合材料在航天结构检测方向的应用 智能复合材料在航空航天器中的应用，主要是通过将传感器以嵌入的方式与原始预浸料铺层以及湿片铺层等智能复合材料紧密键合，最终集成在控制芯片控制器上实现对整个系统的实时监控诊测、自我修复等供能，值得注意的是，在这一过程中，智能化不仅仅是符合材料的必要功能，复合材料在很大程度上可以有效承受比传统应用材料更大外界机械压力[1]。 除此之外，由于智能复合材料作为传感器的铺放衬底，因此智能复合材料还可以实现对整个材料内部结构的状况进行收集并且将出现的诸如温度异常、结构异常、表面裂痕等隐患及时反馈至中央处理器，这在一定程度上可以有效实现整个系统内部的检测与寿命预测，在这方面的技术上，美国的Acellent公司研发的缠绕型复合材料以压力感应的形式，按照矩形布线形式
交通肇事罪的研究(毕业论文)
本科生毕业论文（设计） 题目交通肇事罪的研究 学院法学院 专业 学生姓名 学号年级 指导教师 教务处制表
交通肇事罪的研究 摘要：交通肇事罪是我国刑法中的一个重要罪名，随着我国社会主义市场经济的发展，人民生活水平的日益提高，我国的机动车数量急剧膨胀，由此引发的交通事故发生率日趋增高，给人民群众的生命财产造成了极大的威胁，已经成为一个严峻的社会问题。特别是近几年，特大恶性交通事故、群死群伤交通事故频频出现，在一定程度上影响了社会的稳定和人民群众的安全感。我国刑法第133条规定：交通肇事罪是指违反交通运输管理法规，因而发生重大事故，致人重伤、死亡或者使公私财产遭受重大损失的行为。本文从司法实践需要出发，结合各学者的观点，首先介绍了交通肇事罪的概念和特征，其次是交通肇事罪与相邻犯罪的界限、交通肇事罪中的逃逸问题分析，最后对交通肇事罪中的法律责任作了简单讨论，以期望对司法实践产生积极的作用。 关键词：交通肇事罪；特征；逃逸；法律责任 Analyses traffice offences Abstract:the traffice offences is our country criminal law in China, an important charges with the development of the socialist market economy, the people's standard of living increased number of vehicles, rapid expansion in China, which caused the traffic accident rate increased to the masses, increasing the life and property caused a great threats, has become a serious social problem. Especially in recent years, extra-large malignant traffic accident, the group of dead, injured in the traffic accident, appear to some extent affect social stability and people's security. Our country criminal law the 133 regulation: traffice offences refers to violate the traffic transportation management regulations and thus a serious accident, causing serious injury or death on people or caused heavy losses of public or private property behavior. This paper, combining with judicial practice need each scholars point, firstly introduces the concept and characteristic of traffice offences, followed by traffice offences and adjacent the boundary of the crime of the runaway problem, traffice offences analysis, finally the legal responsibility of traffice offences made simple discussion, to expect to produce a positive role in judicial practice. Key words : Traffice offences；features；escape；legal responsibility
磁电复合材料研究进展.
《复合材料学》课程论文 题目：磁电复合材料的研究进展 学生姓名：李名敏 学号： 051002109 学院：化学工程学院 专业班级：材料化学101 电子邮箱： 904721996@https://www.sodocs.net/doc/a17338493.html, 2013年 6 月
磁电复合材料的研究进展 摘要：本文介绍磁电复合材料的研究现状和合成工艺，讨论了磁电复合材料性能的影响因素，最后提出了其目前存在的问题及对今后的展望。 关键词：磁电复合材料铁电相铁磁相纳米材料合成工艺性能 1 引言 材料在外加磁场作用下产生自发极化或者在外加电场作用下感生磁化强度的效应称为磁电效应，具有磁电效应的材料称为磁电材料[1]。而磁电复合材料，它由两种单相材料—铁电相与铁磁相经一定方法复合而成。磁电复合材料的磁电转换功能是通过铁电相与铁磁相的乘积效应实现的, 这种乘积效应即磁电效应。磁电复合材料不仅具有前者的压电效应和后者的磁致伸缩效应，而且还能产生出新的磁电转换效应。这种材料能够直接将磁场转换成电场，也可以把电场直接转换为磁场。这种不同能量场之间的转换一步而成，不需要额外的设备，因此转换效率高、易操作。磁电复合材料不但具有较高的尼尔和居里温度，磁电转换系数大等诸多优点，而且还可被用于微波、高压输电、宽波段磁探测，磁场感应器等领域，尤其是在微波泄露、高压输电系统中的电流测量方面有着很突出的优势。此外，磁电复合材料在智能滤波器、磁电传感器、电磁传感器等领域也潜在着巨大的的应用前景[2]。目前, 磁电复合材料作为一种非常重要的功能材料，已成为当今铁电、铁磁功能材料领域的一个新的研究热点。 2 磁电复合材料的研究现状 2.1 磁电复合材料的历史 1894年法国物理学家居里首先提出并证明了一个不对称的分子体在外加磁场的影响下有可能直接被极化，磁电材料概念就此被提出。随后，一些科学家又指出了从对称性角度来考虑，在磁有序晶体中可能存在与磁场强度成正比的电极化以及与电场强度成正比的磁极化即线性磁电效应。直到20世纪80年代，已经发现50多种具有磁电效应的化合物，以及几十种具有此性能的固溶体。虽然发现了一系列具有磁电效应的单相材料，而这类材料虽然既具有铁电性(或反铁电性)，又具有铁磁性(或反铁磁性)，然而这些材料的居里温度大都远远低于室温，并且只有在居里温度以下这些材料才会表现出微弱的磁电效应。当环境温度上升到居里温度以上时，磁电系数就迅速下降为零，磁电效应也就随之消失。因此，难以利用单相磁电材料开发出具有实际应用价值的器件。这些局限性使得材料科学工作者们又将目光转移到复合材料上，Van Suchtelen首先提出通过复合材料的乘积效应来获得磁电效应，为制备高性能磁电材料开辟了一条新途径。1978
机电工程毕业论文
论文题目： 单位名称：\ 作者：\ \年\月\日
论文题目：配合零件设计 作者：\ 职业技能鉴定等级：工具钳工技师 单位名称：\ 单位地址：\ 指导老师：\ \年\月\日 目录 摘要 (4)
前言 (5) 第一章工件加工工艺分析 (6) 1.1零件图分析 (6) 1.2工艺分析 (8) 第二章凸件的加工 (10) 2.1划线 (10) 2.2凸件的工艺路线 (11) 2.3凸件的计算与测量 (12) 第三章凹件的加工 (14) 3.1划线 (14) 3.2凹件的工艺路线 (15) 3.3凹件的计算与测量 (16) 第四章配合与打 (20) 4.1配合 (20) 4.2打芯棒 (21) 结论 (24) 致 (25) 参考文献 (26) 摘要 钳工是一门历史悠久的技术，随着科学技术的发展。很 多钳加工工作已被机械加工所代替，但钳加工工作作为机械
制造中还是必不可少的工序，在现在仍具有相当重要的作用，如机械产品的装配、维修、检验都需要装配钳工工人的工作去完成，钳工具有工具简单，加工多样灵活，操作便，适应面广的特点。在划线、刮削、研磨和机械装配等钳工作业，至今尚无适当的机械化设备可以全部代替。 钳工主要是以手工操作为主，适宜各种工具来完成零件的加工。与机械加工相比，钳工劳动强度大、生产效率低、制造精度不高，但也是机械加工中不便和难以完成的工种。特别是装配钳工，它关系着产品的尺寸精度、位置精度、形位公差，也就是说装配钳工关系着产品的质量问题，合格与不合格。 所以本文论文将要设计一个配合件，我会把这个配合件从制作到最后完工的所有工艺说明一下。 关键词：正弦规、打深、互换引、配合 前言 钳工属于冷加工，大多是在钳桌上用手工工具为主对工件进行加工的。手工操作的特点是技艺性强，加工质量的好
交通运输专业毕业论文
中国二手车交易市场现状及问题分析 摘要 (3) 1绪论 (3) 1.1问题提出的背景 (3) 1.2 研究的意义 (4) 1.3 二手车相关概念界定 (4) 1.4相关理论 (5) 1.4.1信息不对称理论 (5) 1.4.2有效市场理论 (6) 1.4.3市场准入制度的相关论述 (6) 1.5研究内容和方法 (7) 1.5. 1本文的研究目标: (7) 1.5.2本文研究的主要内容: (7) 1.5.3本文采取的研究方法: (7) 2 二手车市场现状 (8) 2.1 中国二手车市场现状 (8) 2.2 国外发达国家二手车市场分析与经验借鉴 (9) 2.2.1 美国二手车市场概况 (9) 2.2.2 日本二手车市场的发展概况 (11) 2.2.3 其他发达国家的二手车市场概况 (12) 3 我国二手车市场存在问题及原因分析 (13) 3.1我国二手车市场存中的问题 (13) 3.1.1没有统一收费标准，税收征收困难 (13) 3.1.2二手车市场的诚信问题 (14) 3.1.3、二手车售后质保问题 (14) 3.1.4 二手车金融服务问题 (15) 3.1.5 二手车保险服务问题 (15) 3.1.6 面向全国范围的二手车流通体系的建立问题 (15) 3.2 我国二手车市场存在问题原因分析 (16) 3.2.1 二手车市场的税费问题分析 (16) 3.2.2 二手车市场的诚信问题分析 (16) 3.3.3二手车售后质保问题分析 (17) 3.3.4二手车金融服务问题分析 (17) 3.3.4二手车保险服务问题分析 (17) 3.3.5、面向全国范围的二手车流通体系的建立问题分析 (18) 3.3 国外发达国家二手车市场分析与经验借鉴 (18) 4 对二手车市场存在问题的解决建议 (19) 4.1 建立全国车辆维修、交易档案 (19) 4.2 设立国家车辆技术检测中心 (20) 4.3 建立二手车价格发布机制 (20) 4.4 建立全国范围内的二手车经营者信用档案。 (20)
复合材料的最新研究进展
复合材料的最新研究进展 季益萍1, 杨云辉2 1天津工业大学先进纺织复合材料天津市重点实验室 2天津工业大学计算机技术与自动化学院, （300160） thymeping@https://www.sodocs.net/doc/a17338493.html, 摘要：本文主要介绍了当前复合材料的最新发展情况，主要集中在复合材料的增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面。希望能抛砖引玉，激发研究人员更有价值的创意。 关键词：复合材料，最新进展 1. 引言 人类社会正面临着诸多的问题和需求，如矿物能源、资源的枯竭、环境问题、信息技术以及生活质量等，这推动了复合材料的发展，也促进了各种高新技术的发展。但目前人们已不仅仅局限于新材料的创造、发现和应用上，科学研究已进入一个各种材料综合使用的新阶段，即向着按预定的性能或功能设计新材料的方向发展。并且，在复合材料性能取得飞速发展的同时，其应用领域不断拓宽，性能持续优化，加工工艺不断改善，成本不断降低。 复合材料的独特之处在于其可提供单一材料难以拥有的性能，其最大的优势是赋予材料可剪切性，从而优化设计每个特定技术要求的产品，最大限度地保证产品的可靠性、减轻重量和降低成本。近年以来，复合材料在加工领域中取得了一系列重要的进展，由于计算机辅助设计工具的介入和先进加工技术的开发，使复合材料的市场竞争力有了很大的提高，应用领域不断扩大，除用于结构复合材料外，还大量的进入了功能材料市场。我们观察到，复合材料的发展趋势是[1]： （1）进一步提高结构型先进复合材料的性能； （2）深入了解和控制复合材料的界面问题； （3）建立健全复合材料的复合材料力学； （4）复合材料结构设计的智能化； （5）加强功能复合材料的研究。 近年来，复合材料在增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面研究较多，并且不断有新的市场应用，能够代表复合材料的最新发展方向。 2. 增强纤维环保化[2] 目前，增强纤维的发展趋势主要是强度、模量和断裂伸长的提高。但随着全球环保意识的风行，复合材料产品也逐渐受到环保方面要求的压力，尤其欧洲地区已有相关规定，热固性复材产品由于无法回收再利用而不易销往欧洲。在树脂之外，复材产品中的增强纤维迄今绝大部分都是无法回收再利用的，包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶等，全都是如此。 最近有一种新型增强纤维－玄武岩纤维(Basalt Filament)，是由火山岩石所提炼而成的，堪称100% 天然且环保，预期在不久的未来，将会取代相当比例的各种纤维，而加入复合 - 1 -
机电一体化专业毕业论文
机电一体化专业毕业论 文 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
毕业论文 机械手控制 系部名称：机电工程系 班级：机电一体化二班 学号：0000 学生姓名：XX 指导教师：XX 2011年 11月
机械手控制 摘要 生产技术和生产力的高速发展，要求现代化企业必须有更高的生产效率，更高的自动化程度及其安全可靠性。机械手可以实现多工步的自动换装，使用可靠安全，通过程序更换就可以实现功能升级。机械手在扩大生产范围，缩短新产品的试制周期，加速产品的更新换代，降低成本和减轻工人劳动强度起到重要作用。 由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作以满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 关键词：工业自动化; 机械化; FMS; FMC; 机械手研究开发
铁路交通运输专业毕业论文
题目：铁路货运发展物流问题浅析 院系：西南交通大学网络教育学院 专业：交通运输 姓名：xxx 指导教师：xxx 西南交通大 学网络教育学院 目录 摘要.............................................................. 第1章绪论........................................................ 第2章铁路货运发展物流的可行性及其发展契机........................... 2.1铁路货运向现代物流拓展需求分析.................................... .................................................................... .................................................................... 2.2铁路货运企业开展物流的优势及劣势分析.............................. ....................................................................
.................................................................... 2.3铁路发展现代物流的契机............................................ 第3章铁路货运发展物流的方法 ........................................ 3.1要建立与物流业相适应的运输组织体系................................ 3.2要建立网络化的物流组织............................................ 3.3要加强物流业的现代化建设 ......................................... 第4章铁路货运向物流业拓展的思路及对策 ............................... 4.1立足资源，拓展服务，积极转型 ..................................... 4.2整合资源，开展综合服务，向第三方物流发展......................... 第5章铁路物流企业的建设 ............................................ 5.1发挥铁路自身优势.................................................. 5.2建立铁路物流企业.................................................. 5.3将铁路货代企业发展成第三方物流企业................................ 5.4铁路物流企业的虚拟化建设.......................................... 结束语.............................................................. 致谢..............................................................
复合材料的研究与进展
复合材料的研究与进展 摘要：所谓复合材料，指的是由两种或两种以上的材料经过复合而制备的多相材料，是一种混合物。复合材料可以由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等复合而成，各种材料的性能之间相互补充或增强，取长补短，产生协同效应，从而使复合材料的整体性能优于原组成材料。复合材料具有许多优点，如：质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀性好等。被广泛应用于航空航天，汽车工业，化工纺织和医疗等领域。 关键词：复合材料碳纤维复合材料 一.复合材料的发展历史 早在五千年年以前，在中东地区就有用芦苇混合沥青来造船的技术了，在古埃及，修建金字塔时用石灰、火山灰等作粘合剂，混和砂石等作砌料，这是最早最原始的颗粒增强复合材料。而在古代中国，复合材料的应用则更为瑰丽广泛，如：从西安东郊半坡村仰韶文化遗址，发现早在公元前2000年以前，古代人已经用草茎增强土坯作住房墙体材料；中国沿用至今的漆器是用漆作基体，麻绒或丝绢织物作增强体的复合材料；1957年江苏吴江梅堰遗址出土有油漆彩绘陶器，1978年浙江余姚河姆渡遗址出土的朱漆木碗，就是两件最早的漆器实物；汉墓出土的漆器鼎壶、盆具和茶几等，用漆作胶粘剂，丝麻作增强体。在湖北随县出土的2000多年前曾侯乙墓葬中，发现有用于车战的长达3米多的戈戟，用木芯外包纵向竹丝，以漆作胶粘剂，丝线环向缠绕，其设计思想与近代复合材料相仿；1000多年以前，中国已用木料和牛角制弓，可在战车上放射；至元代，蒙古弓用木材芯子，受拉面贴单向纤维，受压面粘牛角片，丝线缠绕，漆作胶粘，弓轻巧有力，是古代复合材料中制造水平高超的夹层结构；在金属基复合材料方面，如越王剑，是金属包层复合材料制品，不仅光亮锋利，而且韧性和耐蚀性优异，埋藏在潮湿环境中几千年，出土后依然寒光夺目，锋利无比。【1】 到了近现代，随着高技术发展的需要，在复合材料的基础上又发展出性能高的先进复合材料。例如在第一次世界大战前，用胶粘剂将云母片热压制成人造云母板，在20世纪初市场上有虫胶漆片与纸复合制成的层压板出售，但真正的纤维增强塑料工业，是在用合成树脂代替天然树脂、用人造纤维代替天然纤维以后才发展起来的。第一次世界大战期间，德国人拖动脚踏车轮拉拔玻璃纤维丝。20世纪30年代，美国发明用铂柑涡生产连续玻璃纤维的技术，从此在世界范围内领域开始取代金属材料。【2】 到了现代，随着航空航天工业汽车工业对于具有质量轻，强度高，耐腐蚀等优越性能的材料的需求，发展了比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好的先进复合材料。二．复合材料对于国民经济发展、工业技术变革的作用 复合材料的主要应用领域有：航空航天领域、汽车工业、化工纺织领域还有医学领域。 1.航空航天领域 运用于航天航空领域的复合材料具有热稳定性好，比强度、比刚度高的特性，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的verton 复合材料壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。【3】由于复合材料的出现，可以有效降低航天航空业的研究发展成本，而由于先进复合材料本身的优越性能，也使得航天飞机飞行器等的性能有了极大改善。例如高性能碳(石墨)纤维复合材料在导弹、运载火箭和卫星飞行器上就发挥着不可替代的作用，它的应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号研制的成败。 碳纤维是一种力学性能优异的新材料，以树脂为基体，碳纤维为增强体的复合材料碳纤维具有碳材料的固有本征特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为
机电一体化专业毕业论文
机电一体化专业毕业论文Newly compiled on November 23, 2020
毕业设计说明书 课题名称:PLC、变频器和触摸屏实现工业洗衣机控制 学生姓名 XXXX 专业机电一体化 班级机电1102班 时间 指导教师 XXXX 电子工程学院 目录 摘要 (3) 关键词 (3) 一前言 (4) （一）工业控制洗衣机 (4) （二）PLC简介 (4) （三）变频器简介 (4) （四）触摸屏简介 (5) 二系统硬件设计 (6) （一）控制要求 (6) （二）硬件选择 (6)
（三）变频器参数 (7) （四）I/O地址分配表 (8) （五）硬件接线图 (9) （六）触摸屏画面和实现功能 (10) 三系统软件设计 (11) （一) PLC控制程序状态转移图 (11) （二） PLC控制程序梯形图 (12) （三）综合调试 (15) （四）结束语 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)
摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制技术的不断更新。本篇论文描述了采用可编程控制器（三菱 FX2N系列PLC）作为核心控制部件，并利用计算机对工业洗衣机进行模拟监控的控制系统总体控制，设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案，实现洗涤、漂洗、脱水过程。 根据工业洗衣机控制系统总体控制要求和特点，为使洗衣机操作的整个流程更直接明白化，本论文就利用通过PLC控制全自动洗衣机进行了调查，实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。 关键词：三菱FX2N系列PLC 变频器触摸屏工业洗衣机 一前言 （一）工业洗衣机 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。它在工业中的应用也十分广泛，本课题在于对工业洗衣机的研究。工业洗衣机适用于洗涤棉、毛、花扦、丝绸等衣物品，所以工业洗衣机大量用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗涤要求。但是传统的基于继电器的控制已经不能满足人们对洗衣机的自动化的程度的要求了。洗衣机需要更好的满足人们的需求，必须借助于自动化的技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器就能很好的满足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，现在又正向智能洗衣机方向发展。
有关交通运输论文
有关交通运输论文 【篇一：关于交通运输方面的论文】 毕业设计（论文） 中文题目：对提高铁路车站安全管理的思考 学专姓学指导教师：程谦 2011年 4月20 日 毕业设计(论文)成绩评议 毕业设计(论文)任务书 本任务书下达给： 09春级本科交通运输专业学生楼远飞设计（论文）题目：对提高铁路车站安全管理的思考 一、设计（论述）内容： 1.收集整理国内外有关铁路安全管理的资料； 2.收集调查整理车站安全管理相关资料； 3.对安全管理理论进行一定的研究，重点是交通安全分析和评价方法，介绍安全分析的内容、分类、特点和适用范围，叙述安全检查表的相关知识； 4.提出铁路机构改革后车站安全管理的对策； 5.分析车站安全管理现状、存在问题并提出相应对策； 6.分析结论。 二、基本要求： 1、课题写作之前，必须系统地掌握本课题所涵盖的理论知识。 2、必须为此课题的写作收集足够的资料；进行多方调查、研究、分析，结合实习岗位进行资料查询。包括网上搜索、图书馆、现场调研等。 3、阅读教师指定的参考资料、文献外和自选资料。 4、原始数据要客观、准确，有出处。 5、必须保证所处研究场所有必须的参考资料可以查阅，必须与指导教师保持随时联系。 三、重点研究的问题： 1.对安全管理理论进行一定的研究，重点是交通安全分析和评价方法，介绍安全分析的内容、分类、特点和适用范围，叙述安全检查表的相关知识； 2.提出铁路机构改革后车站安全管理的对策； 3.分析车站安全管理现状、存在问题并提出相应对策；
4.分析结论。 四、主要技术指标： （1）论文有独到的见解，富有新意或对某些问题有深刻的分析。（2）设计合理，理论分析与计算正确，实验数据准确可靠。 （3）论文材料翔实可靠，说服力较强。 （4）论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，文字通顺、准确，行文流畅，用计算机打印成文。 （5）表格与插图一律用计算机打印，字体一律用小四号宋体。 五、其他要说明的问题： 1.在进行课题写作之前，必须系统地掌握铁路车站管理的基本理论 方法； 2.必须为此课题的写作进行专门的调查研究； 3.学生所选课题以本专业为限，不得选择非本专业研究内容做毕业 设计； 4.在研究期间，学生必须保证充裕的研究及写作时间。 下达任务日期：11年01月15日 要求完成日期：11年04月20日 答辩日期： 11年05月21日 指导教师：程谦 开题报告 题目：对提高铁路车站安全管理的思考 报告人：楼远飞 2011年1月15日 一、文献综述 车站是全国铁路网上数量最多、分布最广的铁路基层单位。随着生 产力布局的调整，基层站段撤并整合，站段的管理跨度相应扩大， 安全管理的难度也随之增大，确保安全稳定的任务越来越重，对站 段自主安全管理能力建设也提出了更高的要求。抓好车站安全管理，强化现场作业安全控制，确保运输安全和畅通，是必须高度重视和 认真思考的课题。 二、选题的目的和意义 随着新一轮的体制改革，目前剖析车站安全管理内容的深度还远远 不够，尤其缺乏运用科学手段对车站安全进行深入的研究，且理论 指导和现场操作性不强。为了深入探索车站安全管理，更好地管理 车务单位，选择了车站安全管理作为研究课题。 三、研究方案：
机电一体化技术毕业论文设计(专科)
信息工程职业学院大专毕业设计开题报告2011级机电工程系系机电一体化技术专业
信息工程职业学院大专毕业生论文评定表
信息工程职业学院 毕业生毕业设计（论文） 学生：潇琛 学生学号： 专业：机电一体化专业 系别：机电工程系 指导教师：延菲 指导系部：机电工程系电气组
2014年 3 月13 日
PLC在运料小车控制系统中的应用 机电工程系机电一体化技术1班潇琛3112660104 摘要： 早期运料小车电气控制系统多为继电器—接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎数据处理和通信功能，必须有专人负责操作，将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用，PLC运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，可靠性和可维护性好，易于安装、维修和改造等优点。随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。并且PLC在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。 Abstract:Early delivery car electric control system for complex system composed of relay - contactor, this system exists defects long design cycle, large volume, the cost is higher, almost data processing and communication functions, there must be someone who's in charge of the operation, the applications of PLC to haul the car electric control system, can realize automatic control of the material car, reduce the operating cost of systems, PLC haul car electric control system has simple wiring, control the speed, reliability and good maintainability, easy to install, repair and modification, etc. With the development of the economy, increasing the material car to all fields, from manual to automatic, gradually formed the mechanization and automation. Applying PLC to haul the car electric
聚合物基纳米复合材料研究进展
聚合物基纳米复合材料研究进展 摘要: 针对聚合物基纳米复合材料的某些热点和重点问题进行了总结和评述，并讨论了碳纳米管、石墨烯及纳米增强界面等以增强为主的纳米复合材料的研究状况和存在的问题；系统地评述了纳米纸复合材料、光电纳米功能复合材料以及纳米智能复合材料等以改善功能的纳米功能复合材料的研究动态。 关键词 : 复合材料；纳米材料；聚合物；功能材料 引言 复合材料作为材料大家族中的重要一员，已经深入到人类社会的各个领域，为社会经济与现代科技的发展作出了重要贡献。复合材料科学与技术的发展经历了从天然复合材料到人工复合材料的历程，而人工复合材料的诞生更是材料科学与技术发展中具有里程碑意义的成就。20 世纪 50 年代以玻璃纤维增强树脂的复合材料(玻璃钢)和 20 世纪 70 年代以碳纤维增强树脂的复合材料(先进复合材料) 是两代具有代表性的复合材料。这两代材料首先在航空航天和国防领域得到青睐和应用，后来逐渐扩大到体育休闲、土木建筑、基础设施、现代交通、海洋工程和能源等诸多领域，使得复合材料的需求越来越强烈，作用越来越显著，应用领域越来越广泛，用量也越来越多，而相应的复合材料科学与技术也在不断地丰富和发展。随着纳米技术的出现和不断发展，纳米复合材料已经凸显了很多优异的性能，从一定意义上有力地推进了新一代高性能复合材料的发展。纳米化与复合化已经成为新材料研发和推动新材料进步的重要手段和发展方向。 纳米复合材料是指以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的颗粒、纤维、纳米管等为分散相，通过合适和特殊的制备工艺将纳米相均匀地分散在基体材料中，具有特殊性能的新型复合材料。本研究的重点是讨论聚合物基纳米复合材料的研究概况，系统介绍利用碳纳米管、石墨烯、碳纳米纸、纳米界面改性等提升和改善复合材料力学性能及物理性能的机理与作用。 1 纳米增强复合材料 纳米复合材料的性能依据其基体材料和纳米增强相种类的不同而差异巨大，因此提高力学性能是纳米复合材料研究领域中最具代表性的研究工作之一。纳米相对聚合物基体的力学性能改性主要包括强度、模量、形变能力、疲劳、松弛、蠕变、动态热机械性能等。 1.1 碳纳米管纳米复合材料 碳纳米管是由碳原子形成的石墨片层卷成的无缝、中空管体，可依据石墨片层的数量分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。由于纳米中空管及螺旋度共同作用，碳纳米管具有极高的强度和理想的弹性，其弹性模量甚至可达1.3 TPa，与金刚石
复合材料加工研究进展
复合材料加工技术的最新研究进展 摘要：本主要综述了陶瓷基、树脂基这两种主要的非金属基复合材料的加工技术。通过对传统加工和新型加工技术的比较，认为今后研究非金属基复合材料加工工艺参数的优化，工艺过程中关键步骤的改进，新技术的研究，生产设备自动化、智能化程度的提高，生产线的规模化、专业化、可控制化，是其加工技术发展的关键。 关键词：陶瓷基、树脂基、复合材料加工 复合材料是由两种或两种以上不同化学性能或不同组织结构的材料，通过不同的工艺方法组成的多相材料，主要包括两相：基体相和增强相。20世纪40年代，因航空工业需要而发展了玻璃纤维增强塑料，是最早出现的复合材料，从此以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成了格局特色的复合材料。复合材料由于其具有各方面独特的性质，广泛应用与军事工业，汽车工业、医疗卫生、航空、航海以及日常生活的各个方面。对于复合材料的加工技术的研究，将是扩大其适用范围的关键之一[1]。 1 陶瓷基复合材料的加工 由于陶瓷材料同时具有高硬度、高脆性和低断裂韧性等特点，使得其加工、特别是成形加工，至今仍非常困难。在陶瓷材料加工中，使用金刚石工具的磨削加工仍然是目前最常用的加工方法，占所有加工工艺的80％。而陶瓷材料磨削加工不仅效率低，而且在加工中很容易产生变形层、表面/亚表面微裂纹、材料粉末化、模糊表面、相变区域、残余应力等缺陷，这对于航空、航天、电子等高可靠性、高质量要求的产品是决不允许的。陶瓷精密元件的加工费用一般占总成本的30％～60％，有的甚至高达90％。因此，通过新的陶瓷加工制造技术的探索，能够很好的提高产品制造精度和降低生产成本[2]。 1.1新型加工技术 1.1.1 放电加工 放电加工(EDM)是一种无接触式精细热加工技术，当单相或陶瓷／陶瓷、陶瓷／金属复合材料的电阻小于100Ω.m时，陶瓷材料可以进行放电加工。首先将形模(刻丝)和加工元件分别作为电路的阴、阳极，液态绝缘电介质将两极分开，通过悬浮于电介质中的高能等离子体的刻蚀作用，表层材料发生熔化、蒸发或热剥离而达到加工