智能復(fù)合材料,是融合傳感材料、致動(dòng)材料制造得到的能夠根據(jù)環(huán)境條件變化實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的智能化材料。
智能復(fù)合材料主要由基體材料、增強(qiáng)材料、傳感材料、致動(dòng)材料、信息處理材料等組成。基體材料通常采用質(zhì)量輕、耐腐蝕的高分子聚合物或者有色合金;傳感材料、致動(dòng)材料可以采用形狀記憶合金、光導(dǎo)纖維、壓電材料、磁致伸縮材料、電致變色材料等,以感知溫度、壓力、應(yīng)力等參數(shù),對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行識(shí)別,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)響應(yīng)、控制。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2028年智能復(fù)合材料行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示,智能復(fù)合材料具有傳感、反饋、信息識(shí)別、響應(yīng)、自適應(yīng)、自診斷、自修復(fù)、自調(diào)節(jié)、形狀記憶等功能,能夠主動(dòng)檢測(cè),對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行識(shí)別,確定響應(yīng)動(dòng)作,模具是其代表性應(yīng)用領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、零部件質(zhì)量等要求不斷提高,模具材料不斷升級(jí),智能復(fù)合材料模具可以對(duì)鑄造過(guò)程中材料的流動(dòng)、固化過(guò)程進(jìn)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn),以提高鑄件尺寸精度、質(zhì)量一致性。
智能復(fù)合材料也可以應(yīng)用在飛機(jī)機(jī)翼、飛機(jī)螺旋槳葉等制造領(lǐng)域,對(duì)收集到的信息進(jìn)行處理,分析結(jié)構(gòu)件當(dāng)前性能與狀態(tài),判斷其是否存在基體材料、增強(qiáng)材料斷裂、分層等問(wèn)題,進(jìn)而保障飛機(jī)的安全性。除此之外,智能復(fù)合材料還可以應(yīng)用在機(jī)器人、醫(yī)療器械、新能源、建筑等領(lǐng)域。
在全球范圍內(nèi),美國(guó)、英國(guó)、日本、中國(guó)等國(guó)家均在大力研究智能復(fù)合材料。在我國(guó),智能復(fù)合材料相關(guān)研究機(jī)構(gòu)主要有重慶三峽學(xué)院、合肥工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、四川大學(xué)、昆山智能裝備研究院等,相關(guān)技術(shù)專利有“一種智能驅(qū)動(dòng)復(fù)合材料、制備方法及用途”、“自動(dòng)化智能柔性復(fù)合材料零部件生產(chǎn)線設(shè)備和加工方法”,“一種智能柔性復(fù)合材料零部件的生產(chǎn)線設(shè)備和加工方法”等。
新思界
行業(yè)分析人士表示,由于技術(shù)壁壘高,當(dāng)前全球智能復(fù)合材料研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量少,市場(chǎng)規(guī)模有限。我國(guó)是制造業(yè)大國(guó),并且正在由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)方向轉(zhuǎn)變,復(fù)合材料需求日益旺盛。我國(guó)鑄造、航空航天、機(jī)器人等行業(yè)技術(shù)發(fā)展速度加快,企業(yè)對(duì)能夠提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的新型復(fù)合材料關(guān)注度不斷提高,利好我國(guó)智能復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展。
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