国内形状记忆聚合物复合材料研究与发展现状

国内形状记忆聚合物复合材料研究与发展现状



形状记忆聚合物复合材料是一种新型的高性能复合材料，它们具有许多特殊的力学性能，被越来越多地用于工业、医疗等领域中。近年来，我国形状记忆聚合物复合材料研究与发展取得了很好的成果，但目前仍处于起步阶段，存在许多薄弱环节。

一、成分及结构设计

形状记忆聚合物复合材料的研究与发展，我国存在较大的差距，在成分及结构的设计层面，与发达国家存在较大的差距。首先，我国形状记忆聚合物复合材料的研究仍偏重于单一系统，常以金属/聚合物基材进行设计，而尚未通过复杂的结构设计，实现不同材料联合，例如金属、聚合物、晶体和纤维等。其次，形状记忆聚合物复合材料的性能取决于其中聚合物的类型、结构和含量，但我国在研究时偏重聚合物的类型，在结构和含量的调控要远不如先进国家。

二、材料检测及分析

光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(术(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、热重分析仪(TGA)、拉伸机、弯曲机和疲劳测试机等常用于形状记忆聚合物复合材料的研究。OM可用于观察结构和性能的相互关系，而SEM可用于表征材料的微观形貌；XRD可以用来分析材料的相结构，TGA则可以用来研究复合材料的热性能；拉伸机和弯曲机可以用来测量复合材料的力学性能；疲劳测试机则可以用来测量材料的耐久性。然而，低端的检测与分析设备、较低的精确度及仪器容量，目前仍是我国形状记忆聚合物复合材料研究中薄弱环节。

三、材料制备及表征

形状记忆聚合物复合材料的制备及表征一般通过材料混合、流变处理、形状成型和热聚合等多种方法进行。其中，常用的材料混合方法包括超声波分散、搅拌腔搅拌、重力相分离、气液混合、喷雾干燥以及高能辐照混合等；流变处理方法主要包括挤出成型、压延技术和复合工艺；形状成型一般由热塑性压力成型(Compression/Thermoforming)、模压成型(Injection Molding)以及微结构制造(Microfabrication)等；热聚合方法一般采取自然聚合(Natural Polymerization)、机械聚合(Mechanical Polymerization)、热固化(Thermoset Polymerization)和放射聚合(Radiation Polymerization)等。目前，我国的形状记忆聚合物复合材料制备及表征仍很技术繁杂、工艺复杂、偏重低温、低颗粒等，研究仍处于起步阶段，还存在较大的发展空间。

综上所述，我国形状记忆聚合物复合材料研究与发展取得了一定的成果，但仍处于起步阶段，在成分及结构设计、材料检测及分析以及材料制备及表征相关技术上存