智能薄膜材料学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:20 大小:398KB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学智能材料定义:----(Intelligentmaterial,Smartmaterial)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,并进行(jìnxíng)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。智能材料需具备的内涵:(1)具有感知功能,能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度,如电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等;(2)具有驱动功能,能够响应外界变化;(3)能够按照设定的方式(fāngshì)选择和控制响应;(4)反应比较灵敏、及时和恰当;(5)当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态。智能材料必须具备感知、控制(kòngzhì)和驱动三个基本要素。智能材料的基本结构:智能材料不是一种单一的材料,而是一个由多种材料组元通过(tōngguò)有机紧密复合或严格地科学组装而构成的材料系统,是一种智能机构。一、形状记忆合金:具有形状记忆效应的金属,通常是由2种以上(yǐshàng)的金属元素构成的合金,故称为形状记忆合金(ShapeMemoryAlloys,简称SMA)。形状记忆合金的发现: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,用镍钛合金丝做试验。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。形状记忆效应可分为(fēnwéi)3种类型:①单程形状记忆效应②双程形状记忆效应③全程形状记忆效应形状记忆效应(xiàoyìng)机制示意图形状记忆合金晶体结构变化模型形状(xíngzhuàn)记忆合金的特性二、Ti-Ni基形状记忆合金薄膜的制备(zhìbèi)和表征★在低Ar气分压下制得的NiTi膜较为平整,无任何结构特征面;★在高Ar气分压下所得到的膜呈柱状结构。柱状结构表明膜是多孔的。这一结构可能是由于沉积原子在生长膜表面的迁移受到限制所致。★在较高Ar气分压下,由于Ar离子间的碰撞而使被溅射出来的原子能量降低,导致其表面扩散能力的降低,而且(érqiě)在高Ar气分压下,吸附在膜表面的Ar离子会干扰Ti和Ni原子的表面扩散。有两种方法使溅射沉积的NiTi膜具有记忆形状:①在室温(shìwēn)溅射沉积NiTi膜,然后在733K左右的温度下使其结晶化;②在基片温度高于623K的温度下溅射沉积NiTi膜。三形状记忆合金(jìyìhéjīn)及薄膜的应用1.微动器:获得快速(kuàisù)驱动2.在航空(hángkōng)上的应用:制造人造卫星天线3.工程应用(yìngyòng):紧固件、连接件、密封垫、管件接头等4.医疗领域应用(yìngyòng):牙齿矫形丝、血栓过滤器、动脉瘤夹、接骨板等(Ti-Ni合金)记忆金属Ti-Ni合金支架治疗食管狭窄支架形状的回复力对组织产生持续而柔和(róuhé)的扩张作用,支架植入后患者的进食困难症状明显减轻,由于生物相容性好,可较长期放置体内。主要适应症包括:中晚期食道癌、食道癌术后复发和食道癌放疗后引起的吞咽困难等。治疗后10分钟内可解除吞咽困难,增加进食量,明显改善生活质量。Ti-Ni合金制作的多种支架(zhījià)(a)尿道支架(zhījià)(b)食道支架(zhījià)(c)胆道支架(zhījià)(d)气管支架(zhījià)