俄罗斯Skoltech研发团队,近日研究了一种很有前景的复合材料,有记忆功能的复合材料——如果暴露在合适的温度或其他条件下,它们可以在变形后恢复其原始形状。研究的材料是玻璃纤维增强环氧基平面层压板,采用拉挤成型工艺的技术生产。它在制造用于电子、生物医学等的具有形状记忆的复合材料方面具有相当大的潜力。
研发的这种形状记忆聚合物或称之为SMP,它是一种可以在外部刺激(如温度、光、湿度、酸度、电或电磁场)下恢复其初始形状的复合材料。它们可以广泛应用于航空航天、生物医学和汽车行业,以及 4D 打印、温度传感器和电子设备。
SMP通常用碳纤维、玄武岩或玻璃纤维增强材料制成,从而产生具有优异性能的复合材料。许多技术用于 SMP 复合材料制造,其中大部分都得到了很好的研究。令人惊讶的是,到目前为止,还没有对拉挤成型生产的复合材料中的形状记忆效应进行研究,这是最有效的复合材料制造工艺。这是一种快速、通用和低成本的技术,可能会产生具有独特几何形状和机械性能组合的新型形状记忆结构部件,这是其他方法无法生产的。
在这项研究中,研发团队研究了用单向玻璃纤维增强的环氧基拉挤平板层压板的形状记忆行为和机械特性。分析还包括树脂固化动力学以及固化树脂的热机械和热物理性能。
研究人员认为,他们的发现可用于进一步的数值模拟和拉挤工艺的优化。此外,结果表明,拉挤工艺制造的SMPC显示出对结构应用的重大影响与光明前景。
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