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形状记忆聚合物力学行为及其物理机制
  • ISSN号:0254-7805
  • 期刊名称:《固体力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O561.1[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国防科技重点实验室,哈尔滨150080
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11422217),全国优博作者专项(201328)和国家“万人计划”青年拔尖人才支持计划资助.
中文摘要:

形状记忆聚合物是一类环境响应主动形变智能软材料,是智能材料与结构领域的新兴研究内容之一.宏观概括其物理和力学行为的研究热点,主要包括三个方面:材料与环境之间的信息交换(如热量、能量等),主动形变控制(如驱动方法、形变行为本构建模等),软材料及其结构力学(如相变/转变热力学、复合材料设计等).形状记忆聚合物的记忆效应源于分子链段本征结构的热运动,受外场激励影响,是分子链段结构(包括构型和构象)松弛行为的宏观表象,遵循Arrhenius定律.论文从物理和力学两方面讨论了形状记忆聚合物的分子链段热力学行为及其熵弹效应、分子结构松弛力学行为、环境效应记忆行为的物理和力学机制,系统地对形状记忆聚合物分子结构本征属性及其物理机理、记忆效应转变机制及其力学内涵、温度记忆效应、多场耦合效应响应行为等热点和难点问题进行了分析和讨论.最后,论文展望了形状记忆聚合物力学行为研究的未来发展方向.

英文摘要:

As one of the most promising stimulus-responsive and smart polymer materials, shape memory polymer (SMP) has attracted great attention in the research field. There are three major research topics on the physics and mechanics of SMP summarized as: exchange between the SMP and the surrounding (e. g. heat, energy etc. ), control of shape change (actuation approach, constructive modeling etc. ) and its soft matter (thermodynamics, composite etc. ). The shape memory effect (SME) in SMPs from the thermodynamic of intrinsic molecular structures, is induced (or triggered) by external stimuli, obeys Arrhenius rule and relaxation behavior. In this review, the mechanism of SMPs presented and discussed thermodynamics, entropy effect, mechanical behavior and stimulus-responsive shape recovery behavior, transition temperature, temperature memory effect, multi-field effect and multi-shape memory effect. Finally, the future work of mechanics forecasted and discussed.

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期刊信息
  • 《固体力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:方岱宁
  • 地址:武汉华中科技大学南一楼西北508室
  • 邮编:430074
  • 邮箱:amss@mail.hust.edu.cn
  • 电话:027-87543737
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-7805
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1250/O3
  • 邮发代号:38-44
  • 获奖情况:
  • 获得第二届全国优秀科技期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6186