【正文】 定限制。 48? 對(duì)于 Ti173。 45? 富 Ni的 TiNi合金需要進(jìn)行時(shí)效處理 ,一則為了調(diào)節(jié)材料的相變溫度 ,二則可以獲得綜合的記憶性能 .處理工藝基本上是在800173。500之間加熱保溫?cái)?shù)分鐘到數(shù)小時(shí) (定形處理 )后空冷，就可獲得較好的綜合性能。用 Cu置換 Ni后，Ms變化不太大，但形狀記憶效應(yīng)卻十分顯著，因而可以節(jié)約合金成本。 Ni含量每增加 %，相變溫度會(huì)降低10?C。而上述這些特性又與合金的成分成材工藝熱處理 (包括冷熱加工 )條件及其使用情況等密切有關(guān)。由于合金成分不同，相變可以有不同路徑。TiNi形狀記憶合金 40? 目前雖然有許多形狀記憶合金體系，但能夠商品化的只有少數(shù)幾個(gè)，如 Ni—Ti、 Ni—Ti—Cu 、 Cu—Zn—Al 合金體系，接近商品化的 Cu—Al—Ni 和 Fe— Mn— Si合金體系，而具有潛在應(yīng)用的體系有 Ni—Al 和 Ni—Ti— Zi合金體系，目前在制備或性能上還有一些缺陷。 形狀記憶合金 近年來(lái)在陶瓷材料、超導(dǎo)材料以及高分子材料中發(fā)現(xiàn)各具特色的形狀記憶效應(yīng)，引起了世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。馬氏體相變?yōu)槟阁w（馬氏體逆相變M?P） 的終了溫度。馬氏體相變（ P?M） 終了溫度；? As35? 通常稱：? Ms 4（ b） 是超彈性材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，超過彈性極限后應(yīng)力誘發(fā)母相形成馬氏體，當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增加時(shí)，馬氏體相變也繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)應(yīng)力降低時(shí)，相變按逆向進(jìn)行，即從馬氏體轉(zhuǎn)向母相，永久變形消失這種現(xiàn)象叫超彈性記憶小效應(yīng)（PME）； 的形狀 (f)之間是可逆的。3(c)所示；加熱到 Af和 3(a)所示； 29? 此外還有一些合金稱為全方位形狀記憶合金，在冷卻到更低的溫度，可以出現(xiàn)與高溫時(shí)取向相反，形狀相同的現(xiàn)象。 例如目前國(guó)內(nèi)商品化的 NiTi形狀記憶合金絲，在低溫馬氏體組織時(shí)，加外力使合金應(yīng)變 8%后，對(duì)材料加熱，溫度超過馬氏體相變點(diǎn)時(shí)，形狀回復(fù)率可達(dá) 100％。Alloys,Effect),當(dāng)材料加熱時(shí)，材料的殘余形變消失，并回復(fù)到高溫下所固有的形狀。 23? 壓電陶瓷還可以象制作玻璃纖維一樣制作壓電陶瓷纖維。壓電材料分為陶瓷壓電材料如石英、鈦酸鋇等和有機(jī)聚合物壓電材料如片聚二氟乙烯樹脂（ PVDF）。? 目前研究投入較多的智能材料的驅(qū)動(dòng)元件主要有作為執(zhí)行器的開關(guān)記憶材料（含形狀記憶合金、陶瓷、薄膜三個(gè)類型）；壓電材料（含壓電陶瓷、壓電聚合物）、電致流變體磁致流變體；作為敏感器的光釬傳感器等。? 20世紀(jì) 9019? 智能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中首先要明確應(yīng)用目標(biāo)，然后分析控制目標(biāo)的具體要求，確定智能結(jié)構(gòu)中復(fù)合材料的控制輸入和輸出的形式。 述六條要求；? （ 2） 當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)元件還不能全部滿足上述要求，只能在幾個(gè)方面具有特點(diǎn)，也就是每種驅(qū)動(dòng)元件都有他們的特色，但也存在問題。 ? 圖 11173。12第二節(jié) 10（ 1）嵌入式智能材料 目前此類智能材料在電流變流體、壓電陶瓷光質(zhì)變色和電質(zhì)變色材料等方面發(fā)展較快。金屬材料在使用過程中會(huì)產(chǎn)生疲勞龜裂及蠕變變形而損傷，所以期盼金屬系智能材料不但可以檢測(cè)自身的損傷，而且可將其抑制，具有自修復(fù)功能，從而確保使用過程中的穩(wěn)定性。? 智能材料的分類方法很多。 76? 例如光導(dǎo)纖維、形狀記憶合金和鎵砷化合物半導(dǎo)體控制電路埋入復(fù)合材料中，光導(dǎo)纖維是傳感元件，能檢測(cè)出結(jié)構(gòu)中的應(yīng)變和溫度，形狀記憶合金能使結(jié)構(gòu)動(dòng)作，改變性狀，控制電路根據(jù)傳感元件得到的信息驅(qū)動(dòng)元件動(dòng)作。智能材料的研究就是將信息與控制融入材料本身的物性和功能之中，其研究成果波及了信息、電子、生命科學(xué)、宇宙、海洋科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域。將具有仿生命功能的材料融合于基體材料中，使制成的構(gòu)件具有人們期望的智能功能，這種結(jié)構(gòu)稱為智能材料結(jié)構(gòu)。? 智能材料系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的有關(guān)名稱定義目前尚不統(tǒng)一，但一般智能材料系統(tǒng)都應(yīng)該具有敏感、處理、執(zhí)行三個(gè)主要部分。 80年代末期，復(fù)合材料普遍使用，為解決它的強(qiáng)度和剛度變化等問題，使得驅(qū)動(dòng)元件和傳感件較為容易地融合進(jìn)入材料，組成整體，從而具有多種用途，同時(shí)驅(qū)動(dòng)元件和傳感件材料的發(fā)展以及材料集成技術(shù)上的突破，也促進(jìn)了智能材料結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。 智能材料與智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是近年來(lái)飛速發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域，這一領(lǐng)域的研究也越來(lái)越受到人們的重視。Materials? 智能材料結(jié)構(gòu) (Smart/Intelligent 80年代后期，隨著材料技術(shù)和大規(guī)模集成電路的進(jìn)展，美國(guó)軍方提出了智能材料與結(jié)構(gòu)的設(shè)想和概念，并開展了大規(guī)模的研究。人們之所以如此關(guān)注智能材料系統(tǒng)是因?yàn)樗诮ㄖ?、橋梁、水壩、電站、飛行器、空間結(jié)構(gòu)、潛艇等振動(dòng)、噪聲、形狀自適應(yīng)控制、損傷自愈合等方面具有良好的應(yīng)用前景。? 智能材料結(jié)構(gòu)的誕生有著一定的背景。 3 4? 該材料具有模仿生物體的自增值性、自修復(fù)性、自診斷性、自學(xué)習(xí)性和環(huán)境適應(yīng)性。5? 而智能材料是能夠感知環(huán)境變化，通過自我判斷和結(jié)論，實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行指令的新型材料。 智能材料分類 8? 金屬系智能材料由于其強(qiáng)度比較大耐熱性好且耐腐蝕性能好，常用在航空航天和原子能工業(yè)中作為結(jié)構(gòu)材料。9? 無(wú)機(jī)非金屬系智能材料的初步智能性是考慮局部可吸收外力以防止材料整體變壞。? 根據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)分，智能材料結(jié)構(gòu)可以分成兩種類型，分述如下： 11（ 2）材料本身具有一定的智能功能? 某些材料微結(jié)構(gòu)本身具有智能功能，能夠隨著環(huán)境和時(shí)間改變自己的性能，例如自濾波玻璃和受輻射時(shí)能自衰減的 InP半導(dǎo)體等。智能材料結(jié)構(gòu)的信息處理方法 其中行動(dòng)是依靠埋入材料中的驅(qū)動(dòng)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，它能夠自適應(yīng)的改變結(jié)構(gòu)形狀、剛度、位置、應(yīng)力狀態(tài)、固有頻率、阻尼摩擦阻力等。15? 正在研究和使用的驅(qū)動(dòng)元件有形狀記憶合金、壓電元件、電流變材料、磁致伸縮材料、磁變流材料、膠體材料等。 傳感器要求有高度感受結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài)的能力，在振動(dòng)系統(tǒng)中即能把位移、速度或加速度等信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，它直接反應(yīng)實(shí)時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)，所以它必須有足夠的可靠性、敏感性和較高的反應(yīng)速度，以便能迅速、準(zhǔn)確地得到振動(dòng)信息；另外，還要求其具有體積小，易于集成的特點(diǎn)。 20第三節(jié) 智能材料結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)元件及形狀記憶合金 21 22? 壓電材料在受到應(yīng)力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷分布，同樣在壓電材料上外加電壓時(shí)，會(huì)發(fā)生形變，成為逆壓電效應(yīng)，因此壓