智能材料的研究现状与未来发展趋势
新型智能材料的研究现状和发展趋势

新型智能材料的研究现状和发展趋势随着科技的进步,新型智能材料成为各种领域发展的主要趋势之一。
智能材料是指能够对周围环境做出反应,改变自身物理特性的一类材料。
其内在的智能性质,广泛应用于人工智能、生物医学、新能源等领域。
本文将结合实例详细介绍新型智能材料的研究现状和发展趋势。
一、介绍智能材料与其研究现状智能材料最初的起源可以追溯到20世纪70年代。
它是一种有特殊响应功能的自敏感、自适应的青年红材料,通过自身获得信息并对其环境做出响应。
常见的智能材料包括形状记忆合金、电致变材料、光致变材料、磁致变材料等等。
其中形状记忆合金是应用最广泛的一种材料,它能够在变形后恢复原形,被广泛用于航空航天、汽车、医疗等领域。
目前,智能材料的研究已经发展到了第四代。
第一代的智能材料研究主要集中在形状记忆材料和传统聚合物材料的研究上;第二代则是发展了智能陶瓷材料、电致变材料和电光效应材料;第三代则添加了一些特殊功能材料,包括智能水凝胶材料等;而第四代的智能材料则是指利用仿生学和新能源技术、微纳技术等手段来研究材料。
二、新型智能材料的发展趋势随着科技的不断进步,新型智能材料得到了越来越多的关注。
下面我们将介绍几种新型智能材料的发展趋势。
1、光子晶体光子晶体是一种拥有介电周期性结构的光学材料,能够控制光的传播和分布。
光子晶体的制备方法和研究领域不断拓宽,产生了一些重大的科学和工程意义,被广泛用于开发光电传感器、光子芯片等应用方向。
2、触觉传感材料触觉传感材料是一种新兴的材料,能够模拟人类皮肤的手感,可与人体密切接触。
现在,触觉传感技术已经被应用在人造手臂、机器人等领域。
3、纳米材料纳米材料是指直径在1-100纳米之间的材料,具有特殊物理、化学和生物学性质。
纳米材料在磁学、能源、生物医学等各个领域都有广泛的应用。
4、自修复性材料自修复性材料是一种通过自动或外界刺激改变物质结构来修复材料损伤的材料。
应用自修复性材料可大大提高材料的使用寿命,降低维护成本。
智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是一种能够感知、响应和适应环境变化的材料,它在各种领域中具有广泛的应用潜力。
智能材料的研究领域包括电子、光学、机械、化学等多个学科,目前已有许多突破性的进展。
下面我们来详细了解智能材料的研究现状和未来发展趋势。
智能材料的研究已经取得了一些重要的成果。
传感器材料可以通过感知环境信号,并将信号转化为电信号进行处理和传输。
这些材料可以应用于各种环境监测、医疗设备、智能交通等领域。
智能材料还可以根据外部刺激改变自身的形状、颜色或者物理性能。
这种形状记忆材料可以用于各种工程应用,比如机械臂、生物医学器械等。
未来智能材料的发展趋势主要包括以下几个方面。
新型的智能材料将继续涌现。
目前已经出现了许多新型的智能材料,比如可穿戴智能材料、自修复材料、光学响应材料等。
这些材料具有更高的灵敏度和更快的响应速度,可以满足不同领域的需求。
智能材料的集成化将成为发展的重点。
随着科技的发展,传感器、处理器和通信器件逐渐小型化和集成化,智能材料也将更加智能化和集成化,实现与其他设备的无缝链接。
智能纺织品可以监测体温、心率等生理指标,并将数据传输到手机或者其他设备上。
智能材料的应用领域将进一步拓展。
目前,智能材料主要应用于电子、机械和医疗等领域,未来它还可以应用于能源、建筑、环境等更多领域。
智能建筑材料可以根据环境变化自动调节室内温度、光照等。
智能材料的研究目前已经取得了一些重要的成果,未来还有许多发展的潜力和机会。
随着科技的不断进步和创新,智能材料将在各个领域中得到更广泛的应用,为人类创造更舒适、便利、安全的生活环境。
智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是指具有自感知、自诊断、自修复、自适应和自响应等功能的新型材料。
随着科技的不断发展,对智能材料的研究也越来越深入,其应用范围也越来越广泛。
智能材料的研究现状和未来发展趋势备受关注,本文将对此进行详细分析。
一、智能材料的研究现状1.基础理论研究智能材料研究的基础理论主要包括功能材料、材料设计、制备方法、作用机理等方面。
在功能材料方面,目前主要研究的智能材料包括形状记忆材料、光敏材料、温敏材料、磁敏材料等。
材料设计方面,研究人员通过设计新的结构和组分,以实现材料的智能功能。
制备方法方面,研究者通过化学合成、物理合成和生物合成等方法,制备智能材料。
作用机理方面,研究者通过理论模拟和实验验证,揭示智能材料的作用机理。
2.应用领域智能材料已经广泛应用于医药、电子、航空航天、汽车、工程等领域。
在医药领域,智能材料被应用于药物控释、仿生组织工程、医疗器械等方面。
在电子领域,智能材料被应用于传感器、储能器件、光电器件等方面。
在航空航天领域,智能材料被应用于航天器件、机翼、控制系统等方面。
在汽车领域,智能材料被应用于车身材料、发动机零部件、安全气囊等方面。
在工程领域,智能材料被应用于结构材料、建筑材料、声学材料等方面。
3.国际合作与交流智能材料的研究和应用是一个国际化的过程,各国之间的合作与交流十分重要。
目前,许多国际组织和机构致力于智能材料的研究和应用,如美国材料研究学会(MRS)、国际材料研究学会(IMRS)等。
这些组织和机构通过举办国际学术会议、合作研究项目、人才培养等方式,促进了智能材料领域的国际合作与交流。
二、智能材料的未来发展趋势1.材料多功能化未来的智能材料将不仅仅具有单一的智能功能,而是具有多种功能的多功能智能材料。
具有形状记忆功能的材料同时还具有磁敏、光敏等功能,从而可以在不同的环境和条件下实现多种功能。
2.智能材料的可持续性未来的智能材料将更加注重可持续性和环保性,绿色合成、易降解、生物兼容等特性将成为智能材料设计的重要考量因素。
智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是指能够根据外部刺激产生响应或改变其性质或功能的一类材料。
它们具有诸如形状记忆、敏感性、自修复等特点,能够为人类创造更高级别的产品和应用。
智能材料的研究发展已经取得了显著的成果,在许多领域有着重要的应用前景。
目前智能材料的研究重点包括材料的设计和合成、性能测试与表征、应用开发等方面。
关于智能材料的合成方法和加工工艺是研究的核心,主要包括基于聚合物的智能材料、复合材料和纳米材料等方向。
研究人员通过调控材料的结构和成分,实现材料的各种智能特性,并探索材料的新应用。
研究者还致力于开发智能材料的表征和测试方法,对其性能进行评估和监控。
在智能材料的应用方面,目前已经涉及到了许多领域。
医疗健康和生物医学是研究者们最为关注的领域之一。
智能材料在这些领域中的应用包括可穿戴设备、仿生材料、药物释放系统等。
智能材料还在能源存储与转换、电子器件与传感器、催化剂等领域中有着广泛的应用。
由于其在各种领域中的应用前景巨大,智能材料的研究也受到了越来越多研究机构和企业的关注。
未来发展趋势方面,智能材料的研究将会围绕以下几个方向进行深入探索。
随着人工智能和大数据等新技术的发展,智能材料将更加强调与其他智能系统的融合。
智能材料将通过感知能力和反馈机制与周围环境进行信息交流,实现更加智能的功能和性能。
智能材料的可持续性和环保性将成为未来研究的重点。
研究者将探索更加环保的制备方法和回收利用技术,开发可降解、可循环利用的智能材料,实现资源的有效利用和环境的保护。
智能材料在微纳尺度和多尺度系统中的应用也将成为未来研究的热点。
微纳尺度的智能材料可以实现更高级别的精确控制和响应,有望在生物医学、能源存储等领域中发挥重要作用。
跨学科和跨行业的合作将是未来智能材料研究的重要趋势。
智能材料的研究需要物理、化学、生物、工程等多学科的交叉融合,同时也需要与各个行业的合作,以实现智能材料的创新和应用。
智能材料的研究已经取得了丰硕的成果,未来仍然有着广阔的发展空间。
新型智能材料的研究与开发趋势

新型智能材料的研究与开发趋势随着时代的发展,新型智能材料研究与开发成为了众多科研领域的热点,其应用价值也越来越被人们所认可。
那么,什么是新型智能材料呢?简单来说,智能材料就是可以根据环境和条件自适应或自行改变形态或性质的材料。
相比传统材料,智能材料拥有更多的优势和应用场景。
本文将介绍新型智能材料的研究与开发趋势,以及其应用前景。
一、研究和开发趋势新型智能材料的研究和开发趋势主要是以下两个方向:1. 多功能化多种功能的结合是新型智能材料发展的必经之路,其主要原因在于发展的需要和应用的要求。
例如,一种具备感应性质的智能材料可以在受到外界刺激时能够自动改变形状。
但如果再加上光敏性质,那么它就可以在受到光照时改变形状。
再如,若将压敏性与磁敏性相结合,就可以实现材料在不同磁场和压力下的自适应性质,这对于机器人和可穿戴设备的研发具有重要意义。
2. 新型复合材料的研究和开发智能复合材料是新型智能材料的重要研究方向之一,是将两种或两种以上的材料经过改造后,通过复合而成的一种新型材料。
它具有高强度、高韧性、高刚性和高耐老化性等特点。
例如,碳纤维复合材料也是一种类似的材料。
复合材料的优点在于能够实现不同材料性质的优化整合,破解传统单一材料无法实现的突破口。
二、应用前景新型智能材料的应用场景越来越广泛,应用前景十分广阔。
以下是几个典型的例子:1. 智能化医疗设备智能化医疗设备是新型智能材料应用的典型范例之一。
例如,在治疗癫痫和帕金森等疾病时,通过植入智能材料控制脑神经的电脉冲,能够有效地缓解病情。
在人工智能领域也有许多与智能材料相关的研究和应用,例如机器人皮肤等。
2. 可穿戴设备随着智能时代的到来,可穿戴设备将成为一种常态。
例如,运动可穿戴设备可以通过智能材料感应人体运动情况,提供科学化的运动方案。
在医疗领域,通过牵引式关节支架控制人体的活动,实现康复治疗。
3. 车辆材料新型智能材料也在越来越广泛地应用于车辆材料中。
智能材料——未来材料学的发展趋势

智能材料——未来材料学的发展趋势随着科技不断进步和人类对未知领域的不断探索,材料科学也在不断创新和发展,最近几年出现了一种被称作智能材料的新型材料。
智能材料是一种集传感、控制、调节、响应等多种功能于一体的材料,它能够根据外界刺激的变化而自主地调整其自身的等各个方面表现。
因此,智能材料被认为是未来材料学的发展趋势。
一、智能材料的基本特征智能材料是一种在受刺激时能自行感知并做出相应反应的材料。
它们可以对外界环境做出不同的反应,包括物理、化学和生物的刺激。
同时,智能材料还能够自我修复、自适应、自我调节,甚至可以进行自我组装和自我复制。
因此,智能材料的基本特征可以被概括为四个关键特点:感知性、响应性、适应性和自我组装性。
二、智能材料的种类智能材料可以分为多种,以下是其中常见的几种:1. 形状记忆材料:指在其形状被改变之后,可以自动恢复原来的形状,比如一些用来做眼镜的金属材料,在被弯曲之后可以自动恢复原来的形状。
2. 压电材料:是指在受到电压作用后,可以产生形变,同时,当压电材料受到外加机械压力时,也能够产生电信号,可用于传感器等方面。
3. 光敏材料:指在光照作用下可以发生形变或者吸收光能,产生电信号等等。
4. 智能涂层:是一种涂覆在物体表面的材料,能够反应环境变化,比如智能玻璃,可以根据光照变化自动进行变换。
三、智能材料的应用智能材料广泛应用于医疗、航空、机械、水利、电气、信息technology 、环保等许多领域。
以下是智能材料在不同领域的典型应用:1. 医疗领域:智能材料可以被用于心脏起搏器、人工关节、假肢、便携式医疗设备等等。
2. 航空领域:智能材料可以被用于飞机的外饰、电气设备、飞机控制等等。
3. 机械领域:智能材料可以被用于制造机器人、汽车和飞行器等等。
4. 水利领域:智能材料可以被用于防水材料、水果保鲜剂、自动灌溉设备等等。
5. 电气领域:智能材料可以被用于电路板、电信设备、聚光灯等等。
6. information technology 领域:智能材料可以被用于可穿戴设备、平板电脑、智能手机等等。
智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是一种具有响应和适应能力的材料,其具有自主地感知环境、做出反应并改变自身性质的能力。
智能材料的研究涉及多个领域,包括物理学、化学、材料科学以及工程学等。
目前,智能材料的研究发展迅速,广泛应用于航空航天、建筑、医疗、汽车等领域。
未来,智能材料的发展趋势将更加注重可持续发展和环境友好。
目前智能材料的研究主要集中在以下几个方面:1. 形状记忆材料:形状记忆材料是一类具有记忆形状能力的材料,可以在被外界激励后恢复其原始形状。
这些材料可以应用于医疗装置、海洋工程和航天器件等。
未来,研究人员将致力于提高这类材料的稳定性和机械性能。
2. 智能液体:智能液体是一种能够在外界刺激下改变粘度或流动性质的材料。
这种材料可应用于液体透镜、机器人和运动控制器等。
未来,研究人员将努力提高智能液体的动态响应速度和控制精度。
3. 光敏材料:光敏材料是一种能够在光照下改变自身性质的材料。
这些材料可应用于光开关、光传感器和光电器件等。
未来,研究人员将探索新型的光敏材料,提高其灵敏度和光响应速度。
未来,智能材料的发展趋势将更加注重可持续发展和环境友好。
研究人员将关注以下几个方面:1. 绿色制备技术:智能材料的研究需要大量的材料制备和加工过程,这些过程可能会对环境造成污染。
研究人员将致力于开发环境友好的绿色制备技术,减少对环境的影响。
2. 可再生能源驱动:为了实现智能材料的长期可持续发展,研究人员将不断探索可再生能源驱动的智能材料系统,如太阳能和风能。
这将有助于降低能源消耗和环境污染。
3. 多功能集成:智能材料的研究将趋向于多功能集成,将不同种类的智能材料集成到一个系统中,以实现更复杂的功能。
这将有助于提高智能材料的应用领域和性能。
智能材料的研究现状已经取得了一定的成就,未来的发展趋势将更加关注可持续发展和环境友好。
通过绿色制备技术、可再生能源驱动和多功能集成等方面的研究,智能材料有望在各个领域的应用中发挥重要作用。
智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是指具有感知、响应、控制、自适应等智能特性的材料,能根据特定环境和外部刺激自主地发生可逆变化和调节,具有广泛的应用前景。
本文将从智能材料的原理、研究现状和未来发展方向三方面探讨智能材料的发展趋势。
1. 原理智能材料的原理主要有三种:形状记忆、感应和光、磁性控制。
形状记忆材料包括笑形记忆合金、聚氨酯、聚乙烯醇等,其特点是在特定温度下可以快速恢复到原始形状。
感应材料主要包括热、光、电和磁等形式,通过对不同形式的外部刺激进行传感并响应变化,比如光敏材料可以根据光照强度调节材料的透光性。
光、磁性控制材料则是利用光或磁场来调节材料的性质和功能,如晶体可通过可见光或紫外线光线使其发生可逆材料结构的调整。
2. 研究现状智能材料的发展已经取得了一定的研究进展,主要应用于光学、生物医药、航空航天、机械制造等领域。
光学方面主要应用于光纤通信、激光开关、光学传感等方面;在生物医药方面,智能材料被常用于医疗设备、病房控制和治疗设备的制造;在航空航天领域应用较为广泛,比如可用于自适应空气动力学表面、载荷传递等方面;在机械制造领域应用较为广泛,可以用于微透镜、声波过滤器、运动控制等方面。
3. 未来发展方向在未来,智能材料将继续得到广泛的应用。
其中,纳米智能材料将成为发展的重点。
纳米智能材料具有超强表面积和纳米特性,能在小尺寸下发挥更强的物理、化学特性,具有广泛的应用前景。
另外,新型的智能材料将会出现,如液晶材料、电子材料等。
具有更优异的响应能力和更广泛的应用范围。
继续加强材料加工和制备工艺的开发,研究制造更高效、更环保、更安全的智能材料。
同时,智能材料也将进一步实现从可实验性到实用性,从实验室到工业化生产的转化,为实现智慧物联网、人工智能等领域的发展提供更好的服务。
- 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)。
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,按照矩形布线形式对整个飞船的壳体实现损伤检测,其中主要根据检测到的损伤前后信号的差异进行归一化处理,对反馈的信号进行侦测辨认,最终确定损伤位置以及损伤的程度采集。
此外有研究表明,一种型号为FGB的传感器与复合材料黏贴于飞行器的外部元器件表层,可以有效实现对飞行器发射与返航过程中的实时压力监控与温度过载监控,从而有效获得飞行器的剩余寿命期限[2]。
2.2 智能复合材料在航空自愈能力方向的应用
航空航天飞行器在飞行过程中不仅仅要受到外部压力对自身的结构影响,还会在高速飞行状态下对飞行器表层产生细微的微观损伤,这些细节部分的损伤往往不容易发现,但是这些损伤的积累将会直接影响整个系统使用状态的下降,并且会对系统的安全带来极大的隐患。
而且考虑到整个飞行器的开发投入成本较大,保障其使用寿命首当其冲,因此采用具备着自愈合能力的智能复合材料实现整个系统的稳定性和可靠性是一个重大的发展方向。
传统的修复手段主要是对出现损伤的部分实现机械修复,但是宏观层面的修复该种方法尚可维持,但是往往飞行器内部的微观损伤很难通过该种方法实现修复,因此使用复合材料实现飞行器内部精密器件的自我愈合具有着重要的意义。
而关于具备着自我愈合功能的复合材料的自我愈合方式主要有原位自修复和埋植式自修复两种,关于原位自修复,它主要是材料本身就具备自修复功能,直接可以对自身内部与外部损伤部位实现系统性的修复;而关于埋植式修复,则是模仿了生物系统修复能力的一种修复能力对自身损伤部分进行指定性修复,这种修复手段的好处在于可以根据压力和温度的指标将自身分散的一种修复剂流入相关损失部位与表面催化剂发生聚合反应实现表面裂纹修复和内部损伤修复的双重功效[3]。
2.3 形状记忆复合材料的航天领域应用
形状记忆复合材料具备着优异的形状记忆回复能力,而且其展开过程较为平缓,不会对结构本体产生较为剧烈的振动影响,保证了系统的稳定性,从而最终为航天飞行器的运载稳定性提供了有效的保障。
关于航天飞行器中的空间展开性研究主要包括了套筒式空间可伸展机构、桁架式空间可伸展机构和充气式空间可展开机构.在航天器中,传统折叠式空间展开与结构锁定都是通过铰链实现的,但是记忆复合材料的介入可以实现更为智能化的代替。
常见的空间展开结构还有:套筒式空间可伸展机构一般通过螺旋传动系统传动,一般在高功率运载条件下,滚动螺旋传动的工作方式可以有效实现帆板展开之后具备着较好的自身刚度强度。
桁架式空间可伸展机构一般可分为两类,即构架式空间可伸展机构和桁架式天线可展开机构.其中构架式空间可展开机构又可分为两类:压盘杆展开机构和铰链杆展开机构. 压盘杆展开机构用弹性杆件,以周向盘旋方式进行收拢[4]。
所谓记忆性复合材料在空间伸展结构中的应用,主要是指的记忆复合材料制作而成的铰链,这些铰链主要应用于太阳能电池帆板展开过程中,更加有效地实现帆板在不同条件下的展开角度以及展开面积等,在美国这方面的研究已经有了显著的进展,而国内的的这方面研究也由哈尔滨工业大学等军工院校实现突破性的研发进展,目前地面试验已经基本完成,并且朝着下一步快速发展[5]。
3. 智能复合材料在航空领域的应用
3.1 军工军机领域的智能复合材料的应用
目前以美国为首的西方国家的四代战机已经研发成熟,我国的四代战机也在深度耕耘着,在四代战机中,战机自身的稳定性与隐身性能是主要的研发方向,这里面离不开智能复合材料的应用。
当前国内外新一代的战机机身普遍开始普及复合材料的使用,主要是利用了智能复合材料的结构轻便并且具备隐形特性的优点,机身质量的减轻很大程度上提高了战机的续航能力,保证了远程目标打击实现的可能性,而复合材料提供的隐身特性则可以进一步保证战机作战过程中自身的隐蔽性,为战机的安全带来了保障。
在军机中常用到的智能复合材料例如当前使用较为普及的碳纤维增强树脂基复合材料,此前该材料通常使用在军机的辅助结构部件上面,但是随着近年来这方面的技术手段进一步提升,在军机的一些主要零部件以及主要机身部位开始逐渐采用碳纤维增强树脂基复合材料来提升军用飞机的抗腐蚀性和它自身的抗疲劳性,最终实现减轻整体机身的重量,提升飞行的高效性的作用。
以国外的比较先进的四代战机F22为例,因为其自身巡航过程中超音速巡航时长存在,在这一过程中,高速飞行带来的飞机表层空气剧烈摩擦聚热现象严重,普通材料在这一条件下因为不能承受高温甚至会带来起火的隐患,因此采用智能复合材料例如双马来酰亚胺树脂基体材料可以很大幅度提高机身表面的耐热特性,为超音速飞行中的安全提供有效的保障[6]。
3.2 民航民机领域的智能复合材料的应用
智能复合材料在民航客机中的应用和军机的使用不尽相同,主要是因为它们自身所履行的智能准则不同,民航客机以载客作为自身主要运载职能,对于安全性、舒适性、稳定性有着更高的要求,因此智能复合材料应用在民航客机后给乘客所带来的自身体验感很大程度上会制约智能复合材料的应用。
并且当前关于智能复合材料应用在民航客机上的各方面参数也并不多数,据了解,民航客机上智能复合材料的应用目前做的比较前沿的主要有波音公司和空客两家航空巨头,这里面主要使用到的就是结构型智能复合材料和机身内部的复合材料,这两家公司在机身内部的复合材料的使用占比最高目前可达52%,这已经是目前商用客机中智能复合材料占比最高的案例。
4智能材料在航空航天领域的未来发展前景
在当今环球的大环境中,航空航天的快速发展离不开复合材料的不断创新与应用,而智能复合材料由于兼具智能感知、自我判断、自动执行指令以及结构性能稳定和隐身等特性,具有着非常广阔的应用空间和前景,随着空间技术的进步,各空间大国均已进行了大量研究和开发,部分技术已接近实用阶段。
在航天航空领域,近几十年我国逐渐加入航空航天大国的队列,但是与国际美国俄罗斯这些国家的相关技术仍然有着较大的差距,如何在接下来奋起直追实现弯道超车,寻找新技术的突破口,智能复合材料的研究不失为一个重要的方向。
5结论
随着航空航天领域在当今全球环境中的迅速发展,各国针对这一领域的突破口都主要集中在了智能材料的研发上,本文针对航空航天两个领域中智能复合材料的应用展开了系统性的概述与总结,分析了具备着外界环境感知功能、判断决策功能、自我反馈功能、执行功能等一类先进的智能复合材料的研究与使用进展,随着这些智能复合材料具备着成本较低、结构性更加稳定等优点,无论是未来的航天领域还是军用民用大飞机的发展上都会有着广泛的应用前景。
参考文献
[1] 刘立武,赵伟,兰鑫,刘彦菊,冷劲松. 智能软聚合物及其航空航天领域应用[J]. 哈尔滨工业大学学报,2016,(05):1-17.
[2] 胡亦安. 航空航天复合材料发展现状及前景探究[J]. 科技创新与应用,2016,(34):68.
[3] 汤旭,李征,孙程阳.先进复合材料在航空航天领域的应用[J].中国高新技术企业,2016(06):13-15.
[4] 冷劲松,孙健,刘彦菊.智能材料和结构在变体飞行器上的应用现状与前景展望[J]. 航空学报,2014,35(1): 1-15.
[5] 刘强.碳纤维复合材料在航空航天领域的应用[J].科技与企业,2015,(22).
[6] 唐见茂.航空航天复合材料发展现状及前景[J].航天器环境工程,2011(09):3-5.。