基于广义Maxwell模型的形状记忆聚合物热力学性能研究文献综述

 2021-12-30 08:12

全文总字数:4940字

文献综述

文 献 综 述选题背景和意义:形状记忆聚合物(Shape Memory Polymers,简称SMPs)是一种活性材料,它可以固定一个临时形状,并响应温度、光、水分或磁场等环境刺激而恢复永久形状[1]。

是继20世纪60年代人类发现形状记忆合金后发展起来的又一新型形状记忆材料。

作为智能材料一种的形状记忆材料,能够固定外部作用所导致的形变,并在某种外部激励,例如温度、光、 水分和磁场,完成变形状态(Temporary shape)到初始状态(Permanent shape)的转换[2],是一种具有形状记忆效应(Shape Memory Effect,SME)的新型功能材料。

目前已在空间可展开结构、医疗器械、柔性电子器件等领域开始初步应用且具有较好的应用前景[3],与传统的形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)、形状记忆陶瓷(Shape Memory Ceramic,SMC)等材料相比,SMPs密度小、成本低、可大变形、转变温度易于设计等,具有更广泛的应用场景。

形状记忆聚合物种类繁多,根据激励方式的不同可以分为热致型激励、电致型激励、光致型激励以及化学激励型等[4]。

其中由于温度激励方式便于实现,使得热致形状记忆聚合物及其复合材料广受关注。

而热致形状记忆聚合物及其复合材料一般都是通过特定热力学循环过程实现形状记忆与恢复功能的,热力学性质是影响其功能实现及工程应用的关键因素,所以对其热力学性能的研究具有十分重要的意义。

国内外研究状况:一、形状记忆聚合物的形状记忆过程形状记忆聚合物的形状记忆过程可以分为以下四个阶段[5]:1.将SMP材料加工为具有一定用途的初始形状。

2.将SMP材料进行升温,在升温过程中SMP材料变得柔软而易于加工,当温度在 附近时可以对SMP材料施加外力,进行塑形。

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