材料科学前沿论文
建筑前沿动态业界论文1 (3)
VMZINC钛锌板——绿色环保材料一、VMZINC钛锌板的环保特性1．天然性锌是一种广泛存在于环境中的天然元素。
地壳中锌的平均含量约为70mg/kg。
锌也是所有生物必不可少的元素之一。
对于人体来说，锌是第三重要的元素，仅次于铁和镁。
2．耐久性根据环境状况的差异，钛锌板可使用70至100年。
锌与空气中的氧气、水、二氧化碳接触后，可在表面形成一层致密的钝化层，从而使钛锌板保持极慢的腐蚀率。
3．可持续性钛锌板100%可回收再利用，有效保护了天然锌的储量，并可节省开采锌矿消耗的社会成本。
4．低能耗与其他应用于建筑领域的金属（如：铝、铜等）相比，锌从锌矿到成品所消耗的能源要低得多。
钛锌板安装简便快捷，对施工现场无污染，符合绿色环保理念。
5．低维护钛锌板表面的天然钝化层与板材融为一体，不会剥离、脱落，对于表面划痕具有自我修复功能。
雨水冲刷即可实现表面自洁。
二、VMZINC在多个绿色环保认证体系中的应用实例1．美国LEED认证项目——辛辛那提大学学术研究中心LEED是目前世界上使用最广泛的建筑环保认证体系，大部分新体系都是模仿其建立的。
它的初级评估有三个重点：减少废物产生及资源消耗，材料的再利用，材料的回收。
该学术研究中心拥有部分美国最先进的实验室，在LEED认证中，它获得了黄金级认证（仅次于最高级白金级）。
该建筑在材料方面的主要环保特性有：1）包括VMZINC钛锌板在内的95%在现场产生的废料被回收并可循环利用；2）所采用的建筑材料中有41%是用回收材料制造的；3）所采用的建筑材料中有78%都是在当地生产的。
2．美国LEED认证项目——华盛顿大学学生宿舍这组学生宿舍由8栋楼围绕一个广场而成，共有460个床位。
设计保留了现场的水体和植被，并充分利用了南向朝向。
这个项目在材料方面的主要环保特性有：1）包括VMZINC钛锌板在内的81%在现场产生的废料被回收并可循环利用；2）所采用的建筑材料中有35%是用回收材料制造的；3）所采用的建筑材料中有55%都是在当地生产的。
材料科学与工程毕业论文文献综述
材料科学与工程毕业论文文献综述随着现代科技的快速发展，材料科学与工程作为一门交叉学科，起到了至关重要的作用。
本文将对材料科学与工程领域的文献进行综述，分析当前研究的热点和趋势，以及存在的挑战与问题。
1. 引言材料科学与工程是一个广泛而复杂的学科领域，涉及材料的合成、结构、性能和应用等方面。
随着新材料的涌现和应用领域的扩展，对材料科学与工程的研究需求日益增长，因此，对该领域的文献进行综述具有重要的意义。
2. 先进材料的合成与制备技术在材料科学与工程领域，先进材料的合成与制备技术一直是研究的热点。
例如，纳米材料的制备技术、功能性薄膜的制备技术等都是当前的研究方向。
文献综述发现，各种新型材料的合成方法及其在能源、光电子、生物医学等领域的应用正得到广泛关注。
3. 材料结构与性能研究材料的结构与性能研究是材料科学与工程的重要内容。
文献综述显示，表面修饰、相界面调控、晶体结构调控等手段在提高材料性能方面发挥了重要作用。
此外，近年来，对材料的力学性能、热学性质、电学性质、磁学性质等进行研究的文献也呈现出增长趋势。
4. 材料应用与性能优化材料应用与性能优化是材料科学与工程的重要研究方向。
文献综述显示，通过对材料的结构调控、表面修饰等手段，可以显著改善材料在光电子、电池、传感器、催化剂等领域的性能。
而在材料在极端环境下的应用中，如高温、高压环境下的材料应用，以及对材料的防腐蚀性能等方面的研究也备受关注。
5. 材料可持续性研究随着可持续发展理念的提出，对环境友好型材料及其制备技术的研究也成为材料科学与工程的重要课题。
文献综述发现，纳米材料、生物可降解材料、光催化材料等方面的研究在可持续性研究中占据重要地位。
6. 挑战与问题在材料科学与工程领域，仍然存在一些挑战和问题亟待解决。
例如，对材料性能与结构之间的关联性进行深入研究，对新材料在实际应用中的可行性进行评估等。
此外，材料的可持续性和环境友好性问题也需要持续关注和深入研究。
科技前沿剖析材料科学评论期刊的科技前沿
科技前沿剖析材料科学评论期刊的科技前沿材料科学是近年来科技领域的一个重要研究方向，随着科技的快速发展，材料科学的科技前沿也在不断拓展。
论文是科学研究的重要产出形式，科技前沿的剖析是评估材料科学研究领域进展的重要方法之一。
本文将就材料科学评论期刊的科技前沿进行剖析和探讨。
一、材料科学评论期刊的特点材料科学评论期刊是材料科学领域内的权威期刊，对材料科学研究领域的发展起着重要的推动作用。
这类期刊通常以综述、评论等形式发表，对当前的研究进展进行梳理和总结。
期刊的编辑团队通常由领域内的专家学者组成，具备较强的学术背景和研究经验。
二、科技前沿剖析的方法科技前沿剖析是通过对一定时间范围内的研究文献进行综合分析和梳理，找出研究热点、趋势和突破口。
在剖析材料科学评论期刊的科技前沿时，可以使用以下方法：1. 文献调研：通过调研材料科学评论期刊的最新发表论文，了解当前的研究热点和领域进展。
2. 引文分析：对材料科学评论期刊中的高引用论文进行分析，了解研究领域的前沿进展和重要突破。
3. 专家访谈：与材料科学领域的专家学者进行访谈，探讨他们对科技前沿的看法和研究趋势的预测。
三、材料科学评论期刊的科技前沿研究进展根据对材料科学评论期刊的调研和分析，以下是目前该领域的科技前沿研究进展的一些重要方向：1. 新型材料研究：新材料的开发一直是材料科学的重要任务之一，目前，二维材料、纳米材料以及功能材料等方向备受关注。
2. 先进制造技术：先进制造技术在材料科学中扮演着重要角色，包括3D打印、超快激光加工等技术的研究和应用。
3. 界面与表面科学：界面与表面现象对材料性能和应用具有重要影响，界面与表面科学的研究是材料科学前沿的热点之一。
4. 智能材料研究：智能材料具有响应和自适应等特性，对于实现人工智能、柔性电子等领域的发展具有重要意义。
5. 可持续能源材料研究：可持续能源是全球关注的重要议题，可持续能源材料的研究成果对于能源领域的转型具有重要意义。
材料科学与工程论文
材料科学与工程论文材料科学与工程是一门研究材料的结构、性能、制备和应用的学科，它涉及到物质的基本性质和特征，以及材料在工程中的应用。
在现代工业和科学技术中，材料科学与工程的研究和应用已经成为了一个重要的领域，对于推动科技进步和社会发展起着举足轻重的作用。
首先，材料科学与工程的研究对象包括金属材料、非金属材料、高分子材料、复合材料等各种材料。
这些材料在工程中具有不同的应用特性，因此需要针对不同的材料进行深入的研究和分析。
例如，金属材料具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子、汽车、航空等领域；非金属材料具有轻质、耐腐蚀等特点，适用于建筑、化工、环保等领域；高分子材料具有良好的可塑性和耐磨性，广泛应用于塑料、橡胶、纺织等领域；复合材料则是由两种或两种以上的材料组成，具有综合性能，适用于航空航天、军工等高端领域。
其次，材料科学与工程的研究内容涉及到材料的结构与性能、材料的制备与加工、材料的性能测试与评价等方面。
在材料的研究中，需要对材料的晶体结构、晶体缺陷、晶界、位错等进行深入的分析，以揭示材料的内在性质和特征。
同时，还需要通过不同的制备方法和加工工艺，来调控和改善材料的性能，以满足不同工程领域的需求。
此外，还需要对材料的力学性能、热学性能、电磁性能等进行全面的测试和评价，以确保材料在工程中的可靠性和稳定性。
最后，材料科学与工程的研究成果与应用对于现代工程技术和产业发展具有重要意义。
通过对材料的深入研究和应用，可以不断推动工程技术的进步和创新，提高产品的性能和质量，降低生产成本，推动产业的发展和升级。
同时，还可以为环境保护、能源开发、资源利用等方面提供技术支持和解决方案，促进社会的可持续发展和进步。
综上所述，材料科学与工程作为一门重要的学科，对于推动科技进步和社会发展起着举足轻重的作用。
通过对材料的深入研究和应用，可以不断推动工程技术的进步和创新，为社会的可持续发展和进步做出贡献。
因此，我们应该加强对材料科学与工程的研究和应用，不断提高材料的性能和质量，推动科技创新，促进社会的发展和进步。
材料化学论文范文
材料化学论文范文材料化学论文范文材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加新开设的一个专业，下面小编给大家分享材料化学论文范文，大家快来跟小编一起欣赏吧。
材料化学论文范文篇一浅谈材料化学专业人才培养模式摘要：学生培养是一个系统工程，涉及培养目标、培养方案和教学实施等方面。
人才培养模式的优略直接关系到人才培养的水平，对于高校材料化学专业建立合适的人才培养模式是非常必要的，本文从培养目标的定位、课程体系的设置、实践教学体系的建立等方面进行了研究并付诸于实践。
通过改革人才培养模式、优化课程体系、加强实践性教学环节等，以提高学生的实践能力，培养材料化学专业高素质复合型人才。
关键词：材料化学专业;人才培养模式材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加新开设的一个专业，它是一门新兴的交叉学科，是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。
随着环境问题的突出和人口的增长，各种功能材料在农业上的应用日益广泛，新材料的不断开发应用，对加速农业发展，推动农业产业化结构起到了重要作用。
但目前我国农业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才还相当匮乏，远不能满足农业高速发展的需要，与现代新农村建设的需求存在很大的差距。
因此，在我国高等农业院校设置材料化学专业对我国农业的产业化发展具有重要的意义。
一、确定合理的材料化学专业培养目标坚持“结合材料科学发展的大方向和工科院校在材料领域的人才需要对材料化学专业人才培养进行定位”的原则，材料化学专业人才培养的基本目标是：培养适应社会主义现代化建设需要的、德智美体等全面发展的，掌握化学及材料学科的基本知识和基本理论，具备材料设计、开发、检验等基本技能，能在材料、化工及相关的领域从事新型材料研制、质量检验、产品开发、教学及技术管理等工作的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型、研究型人才。
在材料化学专业培养计划中，借鉴其他重点大学材料化学相关专业的成功经验，以材料化学技术为主线，以材料工程为背景，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，探索适合材料化学专业产业创新人才计划的新的培养方案和课程体系。
材料科学工程专业论文 Advanced Engineering Materials
Advanced Engineering MaterialsTypes of MaterialsMaterials may be grouped in several ways. Scientists often classify materials by their state: solid, liquid, or gas. They also separate them into organic (once living) and inorganic (never living) materials. Today’s materials can be classified as metals and alloys, as polymers or plastics, as ceramics, or as composites; composites, most of which are man-made, actually are combinations of different materials.For industrial purposes, materials are divided into engineering materials or nonengineering materials. Engineering materials are those used in manufacture and become parts of products.Nonengineering materials are the chemicals, fuels, lubricants, and other materials used in the manufacturing process, which do not become part of the product.Engineering materials may be further subdivided into: ①Metal ②Ceramics ③Composite ④Polymers, etc.Metals and Metal AlloysMetals are elements that generally have good electrical and thermal conductivity. Many metals have high strength, high stiffness, and have good ductility. Some metals, such as iron, cobalt and nickel, are magnetic. At low temperatures, some metals and intermetallic compounds become superconductors.What is the difference between an alloy and a pure metal? Pure metals are elements which come from a particular area of the periodic table. Examples of pure metals include copper in electrical wires and aluminum in cooking foil and beverage cans.Alloys contain more than one metallic element. Their properties can be changed by changing the elements present in the alloy. Examples of metal alloys include stainless steel which is an alloy of iron, nickel, and chromium; and gold jewelry which usually contains an alloy of gold and nickel.Why are metals and alloys used? Many metals and alloys have high densities and are used in applications which require a high mass-to-volume ratio.Some metal alloys, such as those based on aluminum, have low densities and are used in aerospace applications for fuel economy. Many alloys also have high fracture toughness, which means they can withstand impact and are durable.What are some important properties of metals?Density is defined as a material’s mass divided by its volume. Most metals have relatively high densities, especially compared to polymers.Fracture toughness can be described as a material’s ability to avoid fracture, especially when a flaw is introduced. Metals can generally contain nicks anddents without weakening very much, and are impact resistant. A football player counts on this when he trusts that his facemask won’t shatter.Plastic deformation is the ability of bend or deform before breaking. As engineers, we usually design materials so that they don’t deform under normal conditions. You don’t want your car to lean to the east after a strong west wind.However, sometimes we can take advantage of plastic deformation. The crumple zones in a car absorb energy by undergoing plastic deformation before they break.The atomic bonding of metals also affects their properties. In metals, the outer valence electrons are shared among all atoms, and are free to travel everywhere. Since electrons conduct heat and electricity, metals make good cooking pans and electrical wires.It is impossible to see through metals, since these valence electrons absorb any photons of light which reach the metal. No photons pass through.Alloys are compounds consisting of more than one metal. Adding other metals can affect the density, strength, fracture toughness, plastic deformation, electrical conductivity and environmental degradation.Ceramics and GlassesA ceramic is often broadly defined as any inorganic nonmetallic material．By this definition, ceramic materials would also include glasses; however, many materials scientists add the stipulation that “ceramic” must also be crystalline.A glass is an inorganic nonmetallic material that does not have a crystalline structure. Such materials are said to be amorphous.Properties of Ceramics and GlassesSome of the useful properties of ceramics and glasses include high melting temperature, low density, high strength, stiffness, hardness, wear resistance, and corrosion resistance.Many ceramics are good electrical and thermal insulators. Some ceramics have special properties: some ceramics are magnetic materials; some are piezoelectric materials; and a few special ceramics are superconductors at very low temperatures. Ceramics and glasses have one major drawback: they are brittle.Ceramics are not typically formed from the melt. This is because most ceramics will crack extensively (i.e. form a powder) upon cooling from the liquid state. CompositesComposites are formed from two or more types of materials. Examples include polymer/ceramic and metal/ceramic composites. Composites are used because overall properties of the composites are superior to those of the individual components.For example: polymer/ceramic composites have a greater modulus than the polymer component, but aren’t as brittle as ceramics.Two types of composites are: fiber-reinforced composites and particle-reinforced composites.Fiber-reinforced CompositesReinforcing fibers can be made of metals, ceramics, glasses, or polymers that have been turned into graphite and known as carbon fibers. Fibers increase themodulus of the matrix material.The strong covalent bonds along the fiber’s length give them a very high modulus in this direction because to break or extend the fiber the bonds must also be broken or moved.Fibers are difficult to process into composites,making fiber-reinforced composites relatively expensive.Fiber-reinforced composites are used in some of themost advanced, and therefore most expensive sports equipment, such as a time-trial racing bicycle frame which consists of carbon fibers in a thermoset polymer matrix.Body parts of race cars and some automobiles are composites made of glass fibers (or fiberglass) in a thermoset matrix.Fibers have a very high modulus along their axis, but have a low modulus perpendicular to their axis. Fiber composite manufacturers often rotate layers of fibers to avoid directional variations in the modulus.Particle-reinforced compositesParticles used for reinforcing include ceramics and glasses such as small mineral particles, metal particles such as aluminum, and amorphous materials, including polymers and carbon black.Particles are used to increase the modulus of the matrix, to decrease the permeability of the matrix, to decrease the ductility of the matrix. An example of particle-reinforced composites is an automobile tire which has carbon black particles in a matrix of polyisobutylene elastomeric polymer.PolymersA polymer has a repeating structure, usually based on a carbon backbone. The repeating structure results in large chainlike molecules. Polymers are useful because they are lightweight, corrosion resistant, easy to process at low temperatures and generally inexpensive.Some important characteristics of polymers include their size (or molecular weight), softening and melting points, crystallinity, and structure. The mechanical properties of polymers generally include low strength and high toughness. Their strength is often improved using reinforced composite structures.Important Characteristics of PolymersSize. Single polymer molecules typically have molecular weights between 10,000 and 1,000,000g/mol—that can be more than 2,000 repeating units depending on the polymer structure!The mechanical properties of a polymer are significantly affected by the molecular weight, with better engineering properties at higher molecular weights.Thermal transitions. The softening point (glass transition temperature) and the melting point of a polymer will determine which it will be suitable for applications. These temperatures usually determine the upper limit for which a polymer can be used.For example, many industrially important polymers have glass transition temperatures near the boiling point of water (100℃, 212℉), and they are most useful for room temperature applications. Some specially engineered polymers can withstand temperatures as high as 300℃(572℉).Crystallinity. Polymers can be crystalline or amorphous, but they usually have a combination of crystalline and amorphous structures (semi-crystalline).Application of these materials depend on their properties; therefore, we need to know what properties are required by the application and to be able to relate those specification to the material.For example, a ladder must withstand a design load, the weight of a personusing the ladder. However, the material property that can be measured is strength, which is affected by the load and design dimension. Strength values must therefore be applied to determined the ladder dimensions to ensure safe use. Therefore, in general, the structures of metallic materials have effects on their properties.In a “tensile test” a sample is gradually elongated to failure and the tensile force required to elongate the sample is measured using a load cell throughout the test. The result is a plot of tensile force versus elongation.True stress and true strain provide the most accurate description of what actually happens to the material during testing and so are widely used in materials science. For engineering design, however, there are two problems.Firstly, true stress requires a knowledge of the value of A throughout the test, whereas in real world applications the designer of structures chooses an initial cross sectional area (A0). Secondly true strain is not very easy to visualize. Consequently for engineering applications an “engineering” stress (s) and strain (e) are used in place of true stress and true strain:s = F / A0 and e = (l1 - l0) / l0Stress has units of Pa (i.e. N m-2) and strain is dimensionless. The concept of a stress is clearly closely related to that of pressure. Using the definitions of stress and strain given above, the load versus elongation curve produced by the tensile test can be converted into true stress - strain or engineering stress - strain curves. Using these curves, it is now possible to describe the mechanical properties of metals and alloys.In true and engineering stress-strain relationships for a “typical” metal, linear portion of the stress strain curves the material is deforming elastically at the Initial.In other words, if the load were removed the material will return to its initial, undeformed condition. In the linear elastic region, the “stiffness” or “elastic modulus” is the amount of stress required to produce a given amount of strain.For a tensile test, stiffness is described by Young’s modulus (E), which is given by: E = s / e or E = s / eThe greater the value of the stiffness, the more difficult it will be to produce elastic deformation. Thus, for example, in selecting a material for the springs of a vehicle, stiffness would be a key engineering design criterion.On exceeding a certai n stress, known as the “yield stress” or “yield strength” (sy or sy in true and engineering stress respectively), the stress - strain curve ceases to be linear and the material begins to undergo permanent “plastic” deformation.In the plastic region of the stress - strain curve, it is apparent that the stressrequired to continue plastic deformation is higher than that required to make the material yield. This phenomenon is called “work hardening” or “strain hardening”.In the true stress - strain curve, it can be seen that work hardening actually continues right up until failure at the failure stress sf. In contrast the engineering stress - strain curve shows a maximum stress, the “ultimate ” (UTS), prior to final failure.。
科技前沿解读材料科学与工程评论期刊的科技前沿
科技前沿解读材料科学与工程评论期刊的科技前沿材料科学与工程评论期刊一直以来都是科技前沿的重要媒介，定期发表世界各地的材料科学与工程领域的最新研究成果。
本文将从该期刊中选取一些具有代表性的科技前沿研究文章进行解读和分析，探讨这些研究对材料科学与工程领域的意义和影响。
1. 三维打印技术在材料科学与工程中的应用近年来，三维打印技术在材料科学与工程领域引起了广泛的关注。
一篇发表在材料科学与工程评论期刊的研究文章深入探讨了三维打印技术在材料设计、制备和性能调控等方面的应用。
该研究通过利用高精度三维打印技术，成功制备了具有特殊形状和复杂结构的材料，实现了对材料性能的精确调控。
这项研究的结果对材料科学与工程领域的材料设计和制备具有重要意义，有助于开拓新型材料的应用领域。
2. 纳米材料在能源领域的应用研究材料科学与工程评论期刊还刊发了一篇关于纳米材料在能源领域应用研究的文章。
该研究团队利用纳米技术制备了一种高效的光电催化材料，实现了太阳能的高效转化和能源的可持续利用。
这项研究在解决能源危机和环境问题方面具有重要意义，为绿色能源的开发提供了新的思路和技术支持。
3. 新型材料在电子器件中的应用探索电子器件是现代社会的重要组成部分，而新型材料在电子器件中的应用一直是研究的热点。
一篇发表在材料科学与工程评论期刊上的研究文章提出了一种新型材料在柔性电子器件中的应用方法。
该研究团队通过设计合成了具有高导电性和柔韧性的材料，并成功将其应用于柔性传感器和柔性显示器件中。
这项研究为新型电子器件材料的开发和应用提供了新的理论和实践基础。
4. 生物材料领域的最新研究进展生物材料是一种能够与生物体良好相互作用的材料，广泛应用于医疗保健和组织工程等领域。
材料科学与工程评论期刊刊登了一篇关于生物材料领域最新研究进展的综述文章。
该综述从生物材料的种类、性能和应用等方面进行了详细介绍，并总结了当前生物材料研究的热点和挑战。
这篇综述为生物材料领域的研究人员提供了全面的参考和指导。
材料科学基础 科研论文
长春理工大学科研训练报告材料科学与工程学院班姓名时间地点西区实验楼110、112指导教师注：本页由教师填写磷_氟一钢渣复合添加剂对水泥熟料烧成的影响摘要：磷(P)或氟(F)的阴离子团可以促进硅酸盐水泥熟料的烧成，因此，利用P与F的复合效应，并引入钢渣做晶种，分析晶种与阴离子的复合对硅酸盐水泥熟料形成规律所产生的影响。
结果表明：磷渣、钢渣与萤石的三元复合体系对熟料中游离氧化钙含量的改善作用明显优于单掺磷渣或钢渣与萤石二元复合体系的。
当煅烧温度提高至1 350℃或l 450℃时，三元复合体系仍明显改善了生料的易烧性。
三元复合体系可改善液相的粘度与矿物的形貌，促进3CaO·SiO2的形成和生长发育。
热分析表明：与空白样相比，磷渣、钢渣与萤石的三元复合体系将碳酸盐分解峰值温度、反应起始温度和反应结束温度分别降低了50，15℃和55℃。
关键词：硅酸盐水泥熟料；烧成；易烧性；微观结构；磷渣；萤石；晶种硅酸盐水泥熟料矿物是多相、多组分的复杂体系在高温煅烧中通过一系列化学反应和溶解、扩散、结晶等物理化学作用而形成的。
由于硅酸盐水泥主要熟料矿物3CaO·Si02(C3S)的形成温度高(通常在1450℃左右)，所以烧成水泥熟料所需的能耗大。
针对这一问题，文献[1-3]介绍了以离子掺杂低温烧成技术为切入点，研究含磷阴离子团对水泥熟料性能的影响。
此外，利用诱导结晶原理，添加晶种制备水泥熟料也有效地改善了生料的易烧性，促进硅酸盐水泥熟料的形成。
在该方面的研究中，陈明芳等和龚方田等做了大量工作，研究了不同种类水泥熟料单矿物对普通硅酸盐水泥熟料易烧性的影响，结合诱导结晶原理探讨了添加晶种后硅酸盐水泥熟料的形成过程和显微结构的变化，为添加晶种煅烧水泥熟料技术的应用奠定了理论基础。
目前，阴离子掺杂与晶种技术的复合对水泥熟料烧成的影响方面的研究较少。
因此，实验中，在P，氟(F)阴离子团掺杂的基础上，引入晶种，探讨阴离子掺杂与晶种技术的叠加效应对硅酸盐水泥熟料形成规律的影响。
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智能材料的结构及应用
学院：班级：
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摘要：材料的智能化代表了材料科学发展的最新方向，智能材料是一种能通过系统协调材料内部各种功能并对时间、地点和环境作出反应和发挥功能作用的材料。
且能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。
本文旨在简要介绍智能材料的结构的基础之上，介绍一些它在当今社会不同领域的应用。
关键词：智能材料、结构、应用
材料的发展从之前的单一型、复合型和杂化型，发展为异种材料间的不分界的整体式融合型材料。
而近几年所兴起的智能材料更是不同于以往的传统材料，它的仿生系统具有传感、处理和响应功能，而且与机敏材料相比更接近于生命系统。
它能够根据外界环境条件的变化程度实现非线性响应从而达到最佳适应的效果。
对于智能材料我结合自己听课的内容、书籍及网上资料的查阅写下对智能材料的认识。
智能材料不同于传统的结构材料和功能材料，它模糊了两者之间的界限并加上了信息科学的内容，实现了结构功能化功能智能化。
一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。
即：
（1）基体材料：基体材料担负着承载的作用，一般宜选用轻质材料。
一般基体材料首选高分子材料，因为其重量轻、耐腐蚀，尤其具有粘弹性的非线性特征。
其次也可选用金属材料，以轻质有色合金为主。
（2）敏感材料：敏感材料担负着传感的任务，其主要作用是感知环境变化（包括压力、应力、温度、电磁场、PH值等）。
常用敏感材料如形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色材料、电流变体、磁流变体和液晶材料等。
（3）驱动材料：因为在一定条件下驱动材料可产生较大的应变和应力，所以它担负着响应和控制的任务。
常用有效驱动材料如形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等。
可以看出，这些材料既是驱动材料又是敏感材料，显然起到了身兼二职的作用，这也是智能材料设计时可采用的一种思路。
（4）其它功能材料：包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。
因为设计智能材料的两个指导思想是材料的多功能复合和材料的仿生设计，所以智能材料系统具有或部分具有如下的智能功能和生命特征：（1）传感功能：能够感知外界或自身所处的环境条件，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学、核辐射等的强度及其变化。
（2）反馈功能：可通过传感网络，对系统输入与输出信息进行对比，并将其结果提供给控制系统。
（3）信息识别与积累功能：能够识别传感网络得到的各类信息并将其积累起来。
（4）响应功能：能够根据外界环境和内部条件变化，适时动态地作出相应的反应，并采取必要行动。
（5）自诊断能力：能通过分析比较系统目前的状况与过去的情况，对诸如系统故障与判断失误等问题进行自诊断并予以校正。
（6）自修复能力：能通过自繁殖、自生长、原位复合等再生机制，来修补某些局部损伤或破坏。
（7）自调节能力：对不断变化的外部环境和条件，能及时地自动调整自身结构和功能，并相应地改变自己的状态和行为，从而使材料系统始终以一种优化方式对外界变化作出恰如其分的响应。
正是由于智能材料的所具备的这些结构和特征，使之在当今社会的各个领域都被应用着，以下便是我通过翻阅书籍以及网上收集的资料中了解到的智能材料在几个领域的应用。
1.在建筑方面的应用：
将碳素纤维和玻璃纤维组合，埋入混凝土中，以检测混凝土的应力状态和形变量。
两种纤维在电学性能及力学性能方面的互补性，使纤维在增加强度的同时，还能通过纤维电阻的变化分析出混凝土中的受力状态、形变程度和破坏情况，起到诊断裂纹和警报损伤甚至预测服役寿命的作用。
利用电热效应对混凝土结构加热，研究者称之为自适应混凝土。
这些将碳素纤维复合材料与光纤传感器结合形成的结构，可望应用于三峡等大型工程的一些重要位置。
在混凝土中埋入光导纤维或微型电子芯片和传感器，在桥梁出现问题时，能使桥梁自动加固。
例如将形状记忆材料或在电压作用下能够从液体转变成固体而自动加固的电流变材料埋入桥梁材料中。
埋在混凝土中的传感器得到某部分出现裂纹的信号后，计算机就会发出指令，使事先埋入桥梁中的微小液滴变成固体而自动加固或使形状记忆合金发生相变以增加桥梁强度。
美国弗吉尼亚多技术研究院的机械工程师克雷格・罗杰斯正在研究用智能材料减弱或抵消由地震引起的破坏性振动。
他在一种复合材料内植入一些形状记忆合金纤维。
形状记忆合金纤维像肌肉一样可以改变其形状和松紧，即当形状记忆合金通电时，温度增加，这时它像绷紧的肌肉一样，增加了梁的刚性并由此控制梁的固有振动频率。
可以避免建筑在地震或一些剧烈振动中的破坏或倒塌。
2.用于航空航天方面：
智能材料用于航空航天领域使其可以经受恶劣环境，同时对自己的状况进行自我诊断，能阻止损坏和退化，能自动加固或自动修补裂纹。
智能蒙皮：在航空器复合材料蒙皮中嵌入或在其表面上附着安装各种航空电子器件，使之具有信号检测、处理及传输功能的航空器蒙皮。
它可以检测飞行速度、温度、湿度等各种条件，并能对变化的环境做出反应，如抑制噪声和振动、维持座舱的通风、温度恒定、改变机翼形状等。
对于材料内部的缺陷和损伤，能进行自诊断，确定缺陷和损伤部位并进行自修复、自适应。
自适应机翼：它是通过智能材料的诱导应变来驱动结构产生所需要的形变。
其中，压电材料形状记忆合金以及磁致伸缩材料最具作为自适应机翼变形作动器的潜力。
自适应机翼具有翼型自适应能力，根据不同的飞行条件改变机翼形状参数，如机翼的弦高、翼展方向的弯曲和机翼厚度，采用最优方式，使机翼能得到空气动力学方面的好处：它可以有效改善翼面流场、延缓气流分离、增加升力和减少阻力，从而提高飞行器的机动性和载荷能力，抑制气动噪声与振动，并能改善雷达探测的散射截面从而有利于飞行器的隐身。
常规的刚性机翼表面导致空气较早的分离，使阻力增加、升力减小。
结构健康监测：采用智能结构的健康监测技术可以在线实时地对结构状态进行监测，进而保证飞机的安全性和可靠性、降低维护费用、延长使用寿命。
对飞行器机体结构进行健康监测的主要方法是把传感元件和传感网络粘贴在机体结构表面或埋入机体结构中，实时监测飞行器的应力、应变、温度、损伤等结构健康状态。
常用的传感器主要有光纤和压电传感器。
也可以把传感器和传感网络植入飞行器蒙皮中，实时监测飞行器表面的应力、应变、温度、损伤等结构健康状态，并能感受到冲击载荷
3.在医学方面的应用：
智能药物释放体系——以智能材料为载体材料，根据病情所引起的化学物质和物理量（信号）的变化自反馈药物释放的通或断特性。
例如：（1）智能胰岛素释放体系：通过智能材料可以感知人体血糖浓度水平并做出反应，有效地把糖尿病患者的血糖浓度维持在正常水平。
（2）靶向抗癌药物：与癌细胞有很好的相容性和亲和性，能优先与癌细胞结合即能识别癌细胞，从而只对癌细胞产生作用，而不会对正常细胞产生影响。
4.用于服装方面：
智能材料在服装上的应用使得衣服有了不同于传统服装的一些功能。
例如：（1）会“说话”的衣服：它的原理是在绝缘的衣料表层增加一层到点的浸炭纤维网这种特制的双层面料在局部受到外力挤压时，导电纤维网中低电压信号就会
产生波动，与它相连的微处理器即能判断出被触压的部位。
根据事先设计好的程序，与其相连的语音合成器就会发出相关的语言信息，让正常人了解聋哑人想说的话。
（2）智能作战服：美国的科学家们设计了一种士兵穿的新颖作战服。
具有通讯、生化等多种功能。
它采用智能纺织材料制成，能识别周围的环境，并主动的适应那种环境。
由于其特种纤维中植入了微型发光粒子，它还能通过改变颜色以与环境交融，具有抗热传感器或者抗电磁探测器探测的性能，在整个宽带电磁谱上表现出“变色龙式”的伪装性能。
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