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智能复合材料研究发展概况

智能复合材料研究发展概况
智能复合材料研究发展概况

智能复合材料的研究现状与发展趋势

摘要:智能复合材料是基于仿生学发展起来的高新技术材料,根据设计者的要求实现自检测、自诊断、自调节等各种特殊功能。本文介绍了智能复合材料的原理、组成,分析了几种智能复合材料的开发研究及其存在的问题。

关键词:智能复合材料形状记忆合金压电材料光导纤维自检测自修复Abstract: Intelligent composite materials which is high-tech materials is developed based on bionics. Self-testing, self-diagnosis, self-regulation and other special function are achieved according to the demands of designers. In this article the principles and composition of smart composite materials are described, the research and problems of several intelligent composite materials are analysised. Keywords: Intelligent composite materials shape memory alloy piezoelectric material light conduct fiber self-testing self-repair.

引言

智能复合材料是一类基于仿生学概念发展起来的高新技术材料,它实际上是集成了传感器、信息处理器和功能驱动器的新型复合材料。其通过传感器感知内外环境状态的变化,将变化所产生的信号通过信息处理器做出判断处理,并发出指令,而后通过功能驱动器调整材料的各种状态,以适应内外环境的变化,从而实现自检测、自诊断、自调节、自恢复、自我保护等多种特殊功能,类似于生物系统。智能复合材料是微电子技术、计算机技术与材料科学交叉的产物。智能复合材料能够很好的避免复合材料在拉压、冲击或疲劳等载荷作用下, 极易发生损伤直至最终破坏的弱点,对复合材料的初期损伤,能够及时发现并采取相应措施, 将经济损失降到最低, 甚至可以避免灾难性的后果出现。因此智能复合材料在许多领域展现了广阔的应用前景,如机械装置噪音与振动的自我控制等[1],飞机的智能蒙皮[2]与自适应机翼,桥梁与高速公路等大型结构的自增强、自诊断、自修复功能[3 - 4],以及各种智能纺织品[5 - 6]。

1智能复合材料的构成及设计

(1) 基体材料基体材料主要起承受载荷的作用,一般选用轻质材料,其中高分子材料因重量轻、耐腐蚀等优点而受到人们的重视。也可选用金属材料,尤其以轻质有色合金为主。

(2) 传感器部分传感器部分由具有感知能力的敏感材料构成。它的主要作用是

感知环境的变化,如温度、压力、应力、电磁场等,并将其转换为相应的信号。这种材料目前有形状记忆合金、压电材料、光纤、磁致伸缩材料、PH 致伸缩材料、电致变色材料、电致粘流体、磁致粘流体、液晶材料、功能梯度材料和功能塑料合金等。

(3) 驱动器部分构成驱动器部分的驱动材料在一定的条件下可产生较大的应变和应力,从而起到响应和控制的作用。如形状记忆合金、磁致伸缩材料、PH 致伸缩材料、电致伸缩材料等。

(4) 信息处理器部分信息处理器部分是智能复合材料的最核心部分。随着高度集成的硅晶技术的发展,信息处理器也变得越来越小,这就为将信息处理器复合进智能复合材料提供了良好的条件。

智能复合材料在功能结构上虽然可以分为以上4 大部分,但是它并不是这4 部分的简单叠加,而是它们的有机结合。制取智能复合材料时在工艺上需要解决很多关键的技术问题,不仅要在宏观上进行尺寸和结构的设计与控制,而且更要在微观(至纳米级、分子乃至原子的尺寸) 上进行结构设计与复合[3 ] 。

智能复合材料设计方法

(1) 根据智能复合材料的应用和目标,提出智能复合材料的系统智能特性;

(2) 选择基体材料和传感器部分、处理器部分、驱动器部分的机敏材料;

(3) 从宏观上和微观上进行结构设计;

(4) 建立数学和力学模型,对智能复合材料系统进一步优化;

(5) 进行理化测试,检验材料的功能。

随着计算机技术的日益发展和在生产实际中的广泛应用,智能复合材料的设计也可应用计算机进行模拟设计。

2智能复合材料研究发展状况

发展的总体特点与以往其它一些新材料技术相比, 智能复合材料的发展有其与众不同的特征, 主要表现在以下几个方面:

(1)发展异常迅速

智能材料与结构的概念的提出至今也不过20多年的时间,而美国等一些国家即已研制出大型智能复合材料构件,并正在进行模拟测试和验证,如美国防御、空间与通讯技术部已制造出用形状记忆合金作驭动器的树脂基复合材料夹芯结构的

“柔性”机翼,该机冀为水陆两用型,通过其截面发生的曲面变化来进行飞机高度控制或自适应升力的变化,在水和空气中,该机其结构的变形响应与冀尖的位移、动力要求与动态响应有关。波音防御与宇航技术中心同美国空军联合研制出了利用光学传感阵埋人复合材料的飞机构架,它是一种智能型飞机结构安全监测系统(即SHMS)计划,该系统可监测和控制飞机的疲劳裂纹、腐蚀状况、分层等信息以确保飞机安全、降低飞机保养与维修费用及避免人为观测误差。另外还有三维纤维增强压力聚合物基复合材料无轴承智能直升机旋翼及法国的“智能蜻蜒”型飞机等等,均体现了国外智能复合材料与结构的发展水平。

(2)从事该项研究的新成立团体日趋增加,但多以宇航及国防应用为目标

由于智能复合材料与结构是一种跨学科、跨行业的新技术领域, 因此不仅需要材料专家,还需要化学、物理学、系统控制等诸多方面的人才,因而从事该方面研究的跨学科综合学术团体迅速涌现,如许多大学等研究部门均成立了“智能材料与结构研究中心”,工业部门也竞相投资而国防部门及宇航系统对该领域的研究更是给予了高度重视,并且资助这方面研究的单位,绝大多数属于空军、海军、国防部和宇航系统。美国国防部、国家宇航局、空军及各大飞机制造公司的研究部门以及日、英等国家均纷纷制定和提出了各自的发展计划。

(3)发达国家交流异常频繁、竞争也异常激烈

目前有关智能材料与结构技术的研究工作正在世界范围内迅速展开,尤其在美, 日及欧洲发达国家更是给予了高度重视,仅1989年至1992年, 就已举行了4次国际学术会议,日、美双边技术研讨会更加频繁。并且1990年美国创刊发行了第一本发展智能材料与结构技术的专业性期刊,到目前,涉及该领域的学术期刊已有很多种。

(4)基础研究与应用研究并行

美国权威部门认为,智能材料与结构虽然发展迅速,但仍然是一个尚未成熟的领域,许多概念仍未认识或统一,因此基础研究还应大力加强,但构件的研究、制造已经纷纷上马,这是由于应用目标明确, 尤其是军事需求迫切所至,而且该领城正在朝着智能的集成化、传感、动作与控制系统的小型化方向发展。如麦道公司正在研究智能蒙皮因损伤和疲劳引起的质量降低的方式,并将对带有智能蒙皮(F-15外侧前缘和F-18的外翼蒙皮)的飞机进行试飞,以验证其监视飞行载荷的能力。

加拿大波音公司的德·哈维兰分部研制的第一个全尺寸的机翼前缘Dash-8,长2.1m,该前缘为复合材料夹层结构,在其外蒙皮(13层Kevlar)中埋人了3层共250根光纤传感器,解决了结构中光纤界面的设计与制造问题,确定了结构中传感器集成的步骤,建立了光纤探测损伤系统的拓扑结构,并研制出了相应的扭伤估算软件及测试估算系统。

3智能复合材料的体系种类

(1 )形状记忆合金(SMA) 智能复合材料

形状记忆合金是集“感知”和“驱动”于一体的智能复合材料。最典型的形状记忆合金是NiTi合金,这类材料还有InTl、CuZn、CuAl、NiAl、AgZn和AgCd 等。这类材料几何形状会随温度的变化发生突变,在低温时其组织为马氏体状态,可进行间隔性塑性变形,当加热到特征温度以上时发生马氏体到奥氏体的转变,从而恢复到原来的形状,即显示形状记忆效应。因形状记忆合金既可作传感器,又可作驱动器,将其与信息处理材料复合便可制得智能复合材料。如古屋泰文将1%的TiNi 合金纤维铺设于环氧树脂基体中制成智能复合材料(SMC),在外力作用下,SMC 发生裂纹,借助形状记忆合金的电阻应力波的变化可自诊断材料的损伤,同时由于SMC 直接通电加热产生形状记忆收缩力,应力集中减小,使裂纹收缩,从而使SMC自动愈合,刚性也增大,材料不仅有自诊断性且具有损伤的自愈合能力。

(2) 光导纤维智能复合材料

智能复合材料中的传感器是嵌埋在复合材料中的,这要求与基体之间具有良好的兼容性。传统传感器大多不易与材料复合。光纤具有良好的耦合性,由其制成的传感器,可以测量温度、应力、应变等多种物理量且具有极高的灵敏度,并综合了感知和传输双重功能,因此作为传感材料是最有效的。

(3) 压电智能复合材料

对材料施加力可产生电压称为压电效应;相反,施加电压则产生应变或应力称为反压电效应;具有此类性能的材料被称为压电材料,利用压电材料的电能和机械能的变换可做传感器和执行元件。目前用的压电材料一类为压电陶瓷,有锆钛酸铅(PZT)、钛酸钡(BT)、铌酸锂(LN)等;另一类为压电聚合物,有聚偏二氟已乙烯(PVDF)等。如把压电陶瓷传感器与压电陶瓷驱动器结合起来并将其在集成电路上进行涂层便构成压电陶瓷智能复合材料。在纤维增强塑料表面上粘上一层PVDF压电薄

膜,可把形变转换为电压,以控制振动;也可以把PZT和双酚A型环氧树脂配成涂料涂于复合材料表面,用于人造卫星、航天飞机等大型构件的振动传感器。在低阻的SI上制备PZT ,可做光电开关、红外线探测器等。

(4 )pH响应凝胶纤维智能复合材料

pH 响应性凝胶纤维是随pH值的变化而产生体积或形态改变的凝胶纤维,即其在水中由于pH值的不同产生可逆的收缩和溶胀,使得化学能和机械能发生相互转换。因为凝胶纤维是软的,因此可不必破坏它而加工成精巧的机械部件,如制作机械手以操作非常容易损坏的东西。有些凝胶纤维的溶胀长度变化约为80 %,收缩响应时间不到2 s,因此也可作为人工肌肉。通过慎重选择组分和加工技术,还可合成满足多种功能的智能复合材料,例如,由凝胶纤维和分散在凝胶基质中的导电纤维(例如碳纤维)组成的复合材料,当纤维的临界体积分数较大时,体系是导电的,当对外界刺激响应使基质溶胀时,纤维的有效体积分数减小,纤维不再保持足够的接触,导致导电性突然降低。

(5) 磁电致伸缩智能复合材料

磁电致伸缩材料早期是Ni、Ni-Co、Fe-Co和镍铁氧体。近年来开发出大磁致伸缩材料,在室温和较低的磁场强度下产生应变高达10-3倍,还有高的机电耦合系数和广阔的工作温度,典型的材料为铽镝铁合金,20年前在美国海军军械实验室发现,被称为Terfenol-D(TbDyFe2)[10]。我国已成功地用磁控溅射法在Si 的衬底上沉积了不同厚度的TiNi 形状记忆合金膜和Terfenol-D 膜[11]。Jardine 等人采用溶胶凝胶法将PZT 和BatTiO3 薄膜沉积在TiNi 记忆合金衬底上,通过晶化处理可获得良好的铁电铁弹特性,具有较好的传感和驱动功能,可用于主动控振。大磁电致伸缩材料可制作新一代高功率马达和高转矩、微转角的步时时进器,能精细地移动,还可用于超高精密制动器。

(6) 纤维增强智能复合材料

该复合材料较多地出现在水泥基材料中。将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入水泥基材料中,不仅材料的强度得到提高而且具有应力、应变和损伤自检测功能。这是因为水泥基复合材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的,如电阻率的可逆变化对应于可逆的弹性变形,而电阻率的不可逆变化则对应于非弹性变形或断裂,其测量范围很大,因此可敏感有效地监测拉、弯、压等静态和动态

载荷作用下材料的内部变化。此外将切短的碳纤维适量掺入水泥材料还将使其具有热电效应,即温差电动势E与温差Δt之间在最高温度为70℃、最大温差为50℃的范围内存在稳定的线性关系。利用这种特性该种水泥材料可实时监测建筑物内外和路面表层、底层的温度变化。此效应还可利用太阳能和室内温差为建筑物提供电能,即具有温度自调节功能。

4智能复合材料存在的问题

智能复合材料结构的研究涉及复合材料工艺与复合材料力学、信号处理技术、传感器以及现代电子技术、现代控制理论等学科。当前使智能复合材料结构进

入实际应用迫切要解决的问题可归纳如下:

(1)智能结构的驱动问题

其驱动元件应具有可分布性和有能力影响结构的力学性能。要求埋入的驱

动元件不仅能产生较大的应变, 还要求具有机械强度和刚度、频响带宽、线性、温度等方面的优良性能。目前还没有能满足多种性能的驱动元件。理论上要深入研究多相复合材料在分布和离散驱动元件作用下的机电藕合本构方程, 建立多功能结构的力学模型, 寻求优良求解方法及开发相应的大型复杂结构的并行计算程序。

(2)智能结构的传感元件问题

传感元件要求具有高度感受结构力学状态的能力, 能够将应变或位移直接转换成电信号输出。智能结构对传感元件的频响带宽、横向灵敏度、温度灵敏度、线性与滞后、电磁相容性及尺寸大小都提出了很高的要求, 这些问题有待逐步研究解决。

(3)智能结构的控制方法和控制算法研究

智能复合材料结构的“智能”主要体现在控制功能方面。其控制方法和控制算法不仅要求能够增加阻尼以减振降噪, 还要能够对结构进行形状精确控制, 并具有稳定性控制及抗紊乱能力。亟待研究的是发展更先进的控制算法, 使智能结构具备自我系统辨识、自我部件故障诊断及损伤疲劳等方面的自我修复能力。

(4)智能结构的最终实现取决于与相应的计算机硬件有关的电子学技术

当把传感、驱动元件和微处理器与材料结合为一体时, 这些微处理器要具备信号调节、放大、A/D和D/A转换和数字计算等功能。技术上要解决基体内连线、电

磁干扰、保证机械结构和电子元件的机械强度不致损坏以及电子器件在基体内热力和化学性能等方面的相容性问题[12]。

5 结语

目前,世界上许多国家都已展开对智能材料的研究,智能复合材料是高技术的综合,其发展将全面提高材料的设计以及应用水平。实现复合材料的智能化将显著降低工艺成本,提高服役可靠性与使用效率,拓展复合材料的应用范围,这是智能材料与结构技术向应用转化的最佳途径之一。美国国防等部门经过广泛

的基础性研究之后, 目前已将该技术局部应用于装备武器和运载工具。美国、日本与欧洲一些国家在智能复合材料的研究中已处于领先地位,我国也十分重视这项技术的研究,做了很多探索性的工作,相信在本世纪内会缩短与发达国家之间的差距。

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纳米复合材料最新研究进展与发展趋势

智能复合材料最新研究进展与发展趋势 1.绪论 智能复合材料是一类能感知环境变化,通过自我判断得出结论,并自主执行相应指令的材料,仅能感知和判断但不能自主执行的材料也归入此范畴,通常称为机敏复合材料。智能复合材料由于具备了生命智能的三要素:感知功能(监测应力、应变、压力、温度、损伤) 、判断决策功能(自我处理信息、判别原因、得出结论) 和执行功能(损伤的自愈合和自我改变应力应变分布、结构阻尼、固有频率等结构特性) ,集合了传感、控制和驱动功能,能适时感知和响应外界环境变化,作出判断,发出指令,并执行和完成动作,使材料具有类似生命的自检测、自诊断、自监控、自愈合及自适应能力,是复合材料技术的重要发展。它兼具结构材料和功能材料的双重特性。 在一般工程结构领域,智能复合材料主要通过改变自身的力学特性和形状来实现结构性态的控制。具体说就是通过改变结构的刚度、频率、外形等方面的特性,来抑制振动、避免共振、改善局部性能、提高强度和韧性、优化外形、减少阻力等。在生物医学领域,智能复合材料可以用于制造生物替代材料和生物传感器。在航空航天领域,智能复合材料已实际应用于飞机制造业并取得了很好的效果,航天飞行器上也已经使用了具有自适应性能的智能复合材料。智能复合材料在土木工程领域中发展也十分迅速。如将纤维增强聚合物(FRP)与光纤光栅(OFBG)复合形成的FRP—OFBG 复合筋大大提高了光纤光栅的耐久性。将这种复合筋埋入混凝土中,可以有效地检测混凝土的裂纹和强度,而且它可以根据需要加工成任意尺寸,十分适于工业化生产。本文阐述了近年来发展起来的形状记忆、压电等几种智能复合材料与结构的研究和应用现状,同时展望了其应用前景。 2.形状记忆聚合物(Shape-Memory Polymer)智能复合材料的研究 形状记忆聚合物(SMP)是通过对聚合物进行分子组合和改性,使它们在一定条件下,被赋予一定的形状(起始态),当外部条件发生变化时,它可相应地改变形状并将其固定变形态。如果外部环境以特定的方式和规律再次发生变化,它们能可逆地恢复至起始态。至此,完成“记忆起始态→固定变形态→恢复起始态”的循环,聚合物的这种特性称为材料的记忆效应。形状记忆聚合物的形变量最大可为200%,是可变形飞行器

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磁电复合材料的研究进展 摘要:本文介绍磁电复合材料的研究现状和合成工艺,讨论了磁电复合材料性能的影响因素,最后提出了其目前存在的问题及对今后的展望。 关键词:磁电复合材料铁电相铁磁相纳米材料合成工艺性能 1 引言 材料在外加磁场作用下产生自发极化或者在外加电场作用下感生磁化强度的效应称为磁电效应,具有磁电效应的材料称为磁电材料[1]。而磁电复合材料,它由两种单相材料—铁电相与铁磁相经一定方法复合而成。磁电复合材料的磁电转换功能是通过铁电相与铁磁相的乘积效应实现的, 这种乘积效应即磁电效应。磁电复合材料不仅具有前者的压电效应和后者的磁致伸缩效应,而且还能产生出新的磁电转换效应。这种材料能够直接将磁场转换成电场,也可以把电场直接转换为磁场。这种不同能量场之间的转换一步而成,不需要额外的设备,因此转换效率高、易操作。磁电复合材料不但具有较高的尼尔和居里温度,磁电转换系数大等诸多优点,而且还可被用于微波、高压输电、宽波段磁探测,磁场感应器等领域,尤其是在微波泄露、高压输电系统中的电流测量方面有着很突出的优势。此外,磁电复合材料在智能滤波器、磁电传感器、电磁传感器等领域也潜在着巨大的的应用前景[2]。目前, 磁电复合材料作为一种非常重要的功能材料,已成为当今铁电、铁磁功能材料领域的一个新的研究热点。 2 磁电复合材料的研究现状 2.1 磁电复合材料的历史 1894年法国物理学家居里首先提出并证明了一个不对称的分子体在外加磁场的影响下有可能直接被极化,磁电材料概念就此被提出。随后,一些科学家又指出了从对称性角度来考虑,在磁有序晶体中可能存在与磁场强度成正比的电极化以及与电场强度成正比的磁极化即线性磁电效应。直到20世纪80年代,已经发现50多种具有磁电效应的化合物,以及几十种具有此性能的固溶体。虽然发现了一系列具有磁电效应的单相材料,而这类材料虽然既具有铁电性(或反铁电性),又具有铁磁性(或反铁磁性),然而这些材料的居里温度大都远远低于室温,并且只有在居里温度以下这些材料才会表现出微弱的磁电效应。当环境温度上升到居里温度以上时,磁电系数就迅速下降为零,磁电效应也就随之消失。因此,难以利用单相磁电材料开发出具有实际应用价值的器件。这些局限性使得材料科学工作者们又将目光转移到复合材料上,Van Suchtelen首先提出通过复合材料的乘积效应来获得磁电效应,为制备高性能磁电材料开辟了一条新途径。1978

人工智能技术及其发展趋势

人工智能技术及其发展趋势 1.()是通过建立人工神经网络,用层次化机制来表示客观世界,并解释所获取的知识,例如图像、声音和文本。(3.0分) A.深度学习 B.机器学习 C.人机交互 D.智能芯片 我的答案:A√答对 2.(),中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势举行第九次集体学习。( 3.0分) A.2018年3月15日 B.2018年10月31日 C.2018年12月31日 D.2019年1月31日 我的答案:B√答对 3.下列选项中,不属于生物特征识别技术的是()。(3.0分) A.步态识别 B.声纹识别 C.文本识别

D.虹膜识别 我的答案:C√答对 4.立体视觉是()领域的一个重要课题,它的目的在于重构场景的三维几何信息。(3.0分) A.人机交互 B.虚拟现实 C.自然语言处理 D.计算机视觉 我的答案:D√答对 5.生物特征识别技术不包括()。(3.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 6.关于专用人工智能与通用人工智能,下列表述不当的是()。(3.0分) A.人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域 B.专用人工智能形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能 C.通用人工智能可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题

D.真正意义上完备的人工智能系统应该是一个专用的智能系统 我的答案:D√答对 7.()是指直接通过肢体动作与周边数字设备和环境进行交互。(3.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 8.下列对人工智能芯片的表述,不正确的是()。(3.0分) A.一种专门用于处理人工智能应用中大量计算任务的芯片 B.能够更好地适应人工智能中大量矩阵运算 C.目前处于成熟高速发展阶段 D.相对于传统的CPU处理器,智能芯片具有很好的并行计算性能 我的答案:C√答对 9.()是人工智能的核心,是使计算机具有智能的主要方法,其应用遍及人工智能的各个领域。(3.0分) A.深度学习 B.机器学习 C.人机交互 D.智能芯片

复合材料的最新研究进展

复合材料的最新研究进展 季益萍1, 杨云辉2 1天津工业大学先进纺织复合材料天津市重点实验室 2天津工业大学计算机技术与自动化学院, (300160) thymeping@https://www.wendangku.net/doc/c717184851.html, 摘要:本文主要介绍了当前复合材料的最新发展情况,主要集中在复合材料的增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面。希望能抛砖引玉,激发研究人员更有价值的创意。 关键词:复合材料,最新进展 1. 引言 人类社会正面临着诸多的问题和需求,如矿物能源、资源的枯竭、环境问题、信息技术以及生活质量等,这推动了复合材料的发展,也促进了各种高新技术的发展。但目前人们已不仅仅局限于新材料的创造、发现和应用上,科学研究已进入一个各种材料综合使用的新阶段,即向着按预定的性能或功能设计新材料的方向发展。并且,在复合材料性能取得飞速发展的同时,其应用领域不断拓宽,性能持续优化,加工工艺不断改善,成本不断降低。 复合材料的独特之处在于其可提供单一材料难以拥有的性能,其最大的优势是赋予材料可剪切性,从而优化设计每个特定技术要求的产品,最大限度地保证产品的可靠性、减轻重量和降低成本。近年以来,复合材料在加工领域中取得了一系列重要的进展,由于计算机辅助设计工具的介入和先进加工技术的开发,使复合材料的市场竞争力有了很大的提高,应用领域不断扩大,除用于结构复合材料外,还大量的进入了功能材料市场。我们观察到,复合材料的发展趋势是[1]: (1)进一步提高结构型先进复合材料的性能; (2)深入了解和控制复合材料的界面问题; (3)建立健全复合材料的复合材料力学; (4)复合材料结构设计的智能化; (5)加强功能复合材料的研究。 近年来,复合材料在增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面研究较多,并且不断有新的市场应用,能够代表复合材料的最新发展方向。 2. 增强纤维环保化[2] 目前,增强纤维的发展趋势主要是强度、模量和断裂伸长的提高。但随着全球环保意识的风行,复合材料产品也逐渐受到环保方面要求的压力,尤其欧洲地区已有相关规定,热固性复材产品由于无法回收再利用而不易销往欧洲。在树脂之外,复材产品中的增强纤维迄今绝大部分都是无法回收再利用的,包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶等,全都是如此。 最近有一种新型增强纤维-玄武岩纤维(Basalt Filament),是由火山岩石所提炼而成的,堪称100% 天然且环保,预期在不久的未来,将会取代相当比例的各种纤维,而加入复合 - 1 -

几种智能材料在一些领域中有应用1

上课班级:2班学院:艺术学院姓名:王定波专业:雕塑学号:1016040104 几种智能材料在一些领域中的应用 智能复合材料成型工艺的在线监控技术 智能结构健康监控系统的研究 智能结构振动主动控制系统的研究 形状自适应改变智能结构的研究 智能蒙皮的研究 1、建筑和结构工程领域 将建筑和结构传感元件、微型计算机芯片、形状记忆合金’电流变体及压电材料等经设计后复合在结构体中,可研制出带有感知用判断能力,可自动加固用防护的自适应性智能结构,实现在线监测、自诊断、自预警、自修复,防止灾难性事故的发生。 ●自诊断混凝土 ●自愈合混凝土 2、航空航天领域 能经受恶劣环境,同时能对自己的状况进行自我诊断,并能阻止损坏和退化,能自动加固或自动修补裂纹,从而防止灾难性事故的发生。

a.机翼用智能材料:在高性能复合材料中嵌入细小的光纤,光纤象神经那样 感受机翼上承受的不同压力,光纤断裂时,光传输中断,发出事故警告。 b.自动加固的直升飞机水平旋转叶片:当叶片在飞行中遇到疾风作用而猛烈 振动时,分布在叶片中微小液滴会变成固体自动加固叶片。 c.智能蒙皮:对于飞行器如飞机、火箭、卫星及潜水艇等,具有随外界条件 变化而变化以及探测周围环境的能力的表皮(蒙皮)。 d.检测飞行速度、温度、湿度等各种条件,并能对变化的环境做出反应,如 抑制噪声和振动、维持飞行器座舱的通风、温度恒定、改变机翼形状等。 e.对于材料内部的缺陷和损伤,能进行自诊断,确定缺陷和损伤的部位并进 行自我修复、自适应。 3、抑制振动和噪声 传感元件对结构的振动进行监测,驱动元件在微电子的控制下准确地动作以改变结构的振动状态 ——具有振动和噪声主动控制功能的智能结构。 成功应用:减轻交通工具如汽车、飞机振动和噪声。 ●压电材料 将压电材料置于结构表面或内部用来感测振动,利用经过放大的输出功率去驱动另一个粘贴于下同区域的压电材料,为减小振动反应。这种方法已经成功地应用在降低圆柱型卫星天线桅杆的振动。 ●电(磁)流变体 在复合材料悬臂梁的空腔内注入电流变体,通过外电场改变电流变体的状态,从而实时控制梁的刚度、阻尼,实现了对结构整体振动的主动控件。 4、用于机器人 ●形状记忆合金能够感知温度或位移的变化,可将热能转换为机械能。如果 控制加热或冷却,可获得重复性很好的驱动动作。 ●刺激响应性高分子凝胶 在机器人中应用:触觉传感器、机器人手足和筋骨动作部分等。 5、在医学领域的应用 ●智能药物释放体系——以智能材料为载体材料,根据病情所引起的化学物

复合材料的研究与进展

复合材料的研究与进展 摘要:所谓复合材料,指的是由两种或两种以上的材料经过复合而制备的多相材料,是一种混合物。复合材料可以由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等复合而成,各种材料的性能之间相互补充或增强,取长补短,产生协同效应,从而使复合材料的整体性能优于原组成材料。复合材料具有许多优点,如:质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀性好等。被广泛应用于航空航天,汽车工业,化工纺织和医疗等领域。 关键词:复合材料碳纤维复合材料 一.复合材料的发展历史 早在五千年年以前,在中东地区就有用芦苇混合沥青来造船的技术了,在古埃及,修建金字塔时用石灰、火山灰等作粘合剂,混和砂石等作砌料,这是最早最原始的颗粒增强复合材料。而在古代中国,复合材料的应用则更为瑰丽广泛,如:从西安东郊半坡村仰韶文化遗址,发现早在公元前2000年以前,古代人已经用草茎增强土坯作住房墙体材料;中国沿用至今的漆器是用漆作基体,麻绒或丝绢织物作增强体的复合材料;1957年江苏吴江梅堰遗址出土有油漆彩绘陶器,1978年浙江余姚河姆渡遗址出土的朱漆木碗,就是两件最早的漆器实物;汉墓出土的漆器鼎壶、盆具和茶几等,用漆作胶粘剂,丝麻作增强体。在湖北随县出土的2000多年前曾侯乙墓葬中,发现有用于车战的长达3米多的戈戟,用木芯外包纵向竹丝,以漆作胶粘剂,丝线环向缠绕,其设计思想与近代复合材料相仿;1000多年以前,中国已用木料和牛角制弓,可在战车上放射;至元代,蒙古弓用木材芯子,受拉面贴单向纤维,受压面粘牛角片,丝线缠绕,漆作胶粘,弓轻巧有力,是古代复合材料中制造水平高超的夹层结构;在金属基复合材料方面,如越王剑,是金属包层复合材料制品,不仅光亮锋利,而且韧性和耐蚀性优异,埋藏在潮湿环境中几千年,出土后依然寒光夺目,锋利无比。【1】 到了近现代,随着高技术发展的需要,在复合材料的基础上又发展出性能高的先进复合材料。例如在第一次世界大战前,用胶粘剂将云母片热压制成人造云母板,在20世纪初市场上有虫胶漆片与纸复合制成的层压板出售,但真正的纤维增强塑料工业,是在用合成树脂代替天然树脂、用人造纤维代替天然纤维以后才发展起来的。第一次世界大战期间,德国人拖动脚踏车轮拉拔玻璃纤维丝。20世纪30年代,美国发明用铂柑涡生产连续玻璃纤维的技术,从此在世界范围内领域开始取代金属材料。【2】 到了现代,随着航空航天工业汽车工业对于具有质量轻,强度高,耐腐蚀等优越性能的材料的需求,发展了比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好的先进复合材料。二.复合材料对于国民经济发展、工业技术变革的作用 复合材料的主要应用领域有:航空航天领域、汽车工业、化工纺织领域还有医学领域。 1.航空航天领域 运用于航天航空领域的复合材料具有热稳定性好,比强度、比刚度高的特性,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的verton 复合材料壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。【3】由于复合材料的出现,可以有效降低航天航空业的研究发展成本,而由于先进复合材料本身的优越性能,也使得航天飞机飞行器等的性能有了极大改善。例如高性能碳(石墨)纤维复合材料在导弹、运载火箭和卫星飞行器上就发挥着不可替代的作用,它的应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号研制的成败。 碳纤维是一种力学性能优异的新材料,以树脂为基体,碳纤维为增强体的复合材料碳纤维具有碳材料的固有本征特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为

人工智能技术及其发展趋势2020年

1.下列选项中,不属于生物特征识别技术的是()。(10.0分) A.步态识别 B.声纹识别 C.文本识别 D.虹膜识别 我的答案:C√答对 2.生物特征识别技术不包括()。(10.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 3.立体视觉是()领域的一个重要课题,它的目的在于重构场景的三维几何信息。(10.0分) A.人机交互 B.虚拟现实 C.自然语言处理 D.计算机视觉 我的答案:D√答对 4.下列对人工智能芯片的表述,不正确的是()。(10.0分)

A.一种专门用于处理人工智能应用中大量计算任务的芯片 B.能够更好地适应人工智能中大量矩阵运算 C.目前处于成熟高速发展阶段 D.相对于传统的CPU处理器,智能芯片具有很好的并行计算性能 我的答案:C√答对 1.目前,深度学习主要包括()。(10.0分)) A.前馈神经网络 B.卷积神经网络 C.循环神经网络 D.对抗神经网络 我的答案:ABCD√答对 2.关于人工智能,下列表述正确的有()。(10.0分)) A.计算机科学的一个分支 B.试图揭示人类智能的实质和真相 C.以模拟人类智能的方式去赋能机器 D.使机器能够模拟人类的智能进行学习、思维、推理、决策和行动 我的答案:ABCD√答对 1.神经网络的训练过程不需要人工标记的样本数据集。(10.0分)我的答案:错误√答对

2.机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置、控制系统和复杂机械等组成,涉及到控制论、机械电子、计算机、材料、仿生等学科,在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。(10.0分) 我的答案:正确√答对 3.自然语言处理是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的科学。(10.0分)我的答案:正确√答对 4.卷积神经网络是一种常用来处理具有网格结构拓扑数据的神经网络,如处理时序数据和图像数据等,广泛应用于人脸识别、物品识别等领域。(10.0分) 我的答案:正确√答对

复合材料的发展概述

复合材料的发展 摘要:材料是科学技术发展的基础,复合材料作为最新发展起来的一大类新型材料,对科学技术的发展产生了极大的推动作用。对航空航天事业的影响尤为显著。复合材料的发展近几十年来极为迅速。从最早出现的宏观复合材料,如水泥与砂石、钢筋复合而成的混凝土,到随后发展起来的微观复合材料:聚合物基、金属基和无机非金属材料基复合材料。各种新型复合材料及其制备技术犹如雨后春笋般出现,同时,随着科学技术的发展,特别是尖端科学技术的突飞猛进,对材料的性能要求越来越高,因而对复合材料也提出了更高的要求。 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料公业水平,已经成为衡量其科技以经济实力的标志之一,先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争力优势的源泉。在未来的发展中,只有复合材料有可能大概率的提高。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂,在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大型身手,它与高性能纤维PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S与E玻璃纤维复合,便成为不可代替的重要的基体纤维和结构纤维,广泛运用在电子电力、航空航天、运动器材、建筑补强、压力管维、化工防腐等

六大领域。普遍认为今后先进复合材料将按四个方向发展,即低成本、高性能、多功能和智能化。本文简要介绍这四个方面的发展前景。 关键词:低成本;多功能;高性能;智能化 经过20世界60年代末期使用,树脂基高性能复合材料被用于飞机的承力结构,后又逐渐进入工业其他领域。70年代末期发展出了用高强度、高模量的耐热碳纤维和陶瓷纤维与金属复合,特别是鱼轻金属复合,形成了金属基复合材料,克服了树脂基复合材料耐热性差、导热性低等缺点,已广泛应用于航空航天等高科技领域。80年代开始,逐渐出现了陶瓷复合材料。复合材料因其具有可设计的特点受到广泛的重视,因而发展极快。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达7.5万吨,汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看,汽车是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振

聚合物基纳米复合材料研究进展

聚合物基纳米复合材料研究进展 摘要: 针对聚合物基纳米复合材料的某些热点和重点问题进行了总结和评述,并讨论了碳纳米管、石墨烯及纳米增强界面等以增强为主的纳米复合材料的研究状况和存在的问题;系统地评述了纳米纸复合材料、光电纳米功能复合材料以及纳米智能复合材料等以改善功能的纳米功能复合材料的研究动态。 关键词 : 复合材料;纳米材料;聚合物;功能材料 引言 复合材料作为材料大家族中的重要一员,已经深入到人类社会的各个领域,为社会经济与现代科技的发展作出了重要贡献。复合材料科学与技术的发展经历了从天然复合材料到人工复合材料的历程,而人工复合材料的诞生更是材料科学与技术发展中具有里程碑意义的成就。20 世纪 50 年代以玻璃纤维增强树脂的复合材料(玻璃钢)和 20 世纪 70 年代以碳纤维增强树脂的复合材料(先进复合材料) 是两代具有代表性的复合材料。这两代材料首先在航空航天和国防领域得到青睐和应用,后来逐渐扩大到体育休闲、土木建筑、基础设施、现代交通、海洋工程和能源等诸多领域,使得复合材料的需求越来越强烈,作用越来越显著,应用领域越来越广泛,用量也越来越多,而相应的复合材料科学与技术也在不断地丰富和发展。随着纳米技术的出现和不断发展,纳米复合材料已经凸显了很多优异的性能,从一定意义上有力地推进了新一代高性能复合材料的发展。纳米化与复合化已经成为新材料研发和推动新材料进步的重要手段和发展方向。 纳米复合材料是指以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相,以纳米尺寸的颗粒、纤维、纳米管等为分散相,通过合适和特殊的制备工艺将纳米相均匀地分散在基体材料中,具有特殊性能的新型复合材料。本研究的重点是讨论聚合物基纳米复合材料的研究概况,系统介绍利用碳纳米管、石墨烯、碳纳米纸、纳米界面改性等提升和改善复合材料力学性能及物理性能的机理与作用。 1 纳米增强复合材料 纳米复合材料的性能依据其基体材料和纳米增强相种类的不同而差异巨大,因此提高力学性能是纳米复合材料研究领域中最具代表性的研究工作之一。纳米相对聚合物基体的力学性能改性主要包括强度、模量、形变能力、疲劳、松弛、蠕变、动态热机械性能等。 1.1 碳纳米管纳米复合材料 碳纳米管是由碳原子形成的石墨片层卷成的无缝、中空管体,可依据石墨片层的数量分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。由于纳米中空管及螺旋度共同作用,碳纳米管具有极高的强度和理想的弹性,其弹性模量甚至可达1.3 TPa,与金刚石

谈人工智能技术的发展历史及未来发展趋势

仲恺农业工程学院论文 人工智能论文 院系:机电工程学院 专业:工业自动化 班别: 102班 姓名:潘晓林 学号:201010844223

谈人工智能技术的发展历史及未来发展趋势 摘要:什么是人工智能?顾名思义,就是人造智能。2003年,有人提出将其定义为四类:想人一样思考的系统、像人一样行动的系统、理性地思考的系统、理性地行动的系统。 接下来,我们将在这里讨论下人工智能技术的发展历史以及它的未来发展趋势是什么样子的。 关键词:发展、历史、未来、趋势 引言:“人工智能”一词目前指用计算机模拟或实现的智能,又称“机器智能”,究竟这么吸引人的新鲜话题具有怎样的发展历史呢?它是如何诞生的呢?还有它又将有怎样的未来发展趋势呢?欲知详情,请见以下分解! 接下来将分为三大部分来揭晓关于“人工智能”的神秘面纱:在揭晓之前呢,我们先要知道什么是人工智能: 人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 下面将对“人工智能”的来源,发展,未来趋势做一一探讨: 一、“人工智能”的萌芽 关于“人工智能”的起源,我们要追溯到公元前三百多年的历史伟人——古希腊伟大的哲学家、思想家Aristotle(亚里士多德)(公元前384-322),他的主要贡献是为形式逻辑奠定了基础。形式逻辑是一切推理活动的最基本的出发点。在他的代表作《工具论》中,就给出了形式逻辑的一些基本规律,如矛盾律、排中律,并且实际上已经提到了同一律和充足理由律。此外,亚里士多得还研究了概念、判断问题,以及概念的分类和概念之间的关系,判断问题的分类和它们之间的关系。其最著名的创造就是提出人人熟知的三段论。亚里士多德虽没有明确提出“人工智能”的概念,但概念却在此悄悄的萌芽。随后穿越到英国数学家Turing(图灵)(1912-1954),1936 年提出了一种理想计算机的数学模型(图灵机),1950 年提出了图灵试验,发表了"计算机与智能"的论文。当今世界上计算机科

复合材料的发展和应用的论文

复合材料的发展和应用的论文 全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商ppg公司统计,2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国gdp增长率的2倍,达到4%~6%。2000年,美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,2000年的总产量约为145万吨,预计2005年总产量将达180万吨。 从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达万吨,汽车等领域的用量仅为万吨。不过从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时,随着近年来人们对环保问题的日益重视,高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如,用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料,在北美已被大量用作托盘和包装箱,用以替代木制产品;而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。 另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。 树脂基复合材料的增强材料 树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维 目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃

复合材料加工研究进展

复合材料加工技术的最新研究进展 摘要:本主要综述了陶瓷基、树脂基这两种主要的非金属基复合材料的加工技术。通过对传统加工和新型加工技术的比较,认为今后研究非金属基复合材料加工工艺参数的优化,工艺过程中关键步骤的改进,新技术的研究,生产设备自动化、智能化程度的提高,生产线的规模化、专业化、可控制化,是其加工技术发展的关键。 关键词:陶瓷基、树脂基、复合材料加工 复合材料是由两种或两种以上不同化学性能或不同组织结构的材料,通过不同的工艺方法组成的多相材料,主要包括两相:基体相和增强相。20世纪40年代,因航空工业需要而发展了玻璃纤维增强塑料,是最早出现的复合材料,从此以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成了格局特色的复合材料。复合材料由于其具有各方面独特的性质,广泛应用与军事工业,汽车工业、医疗卫生、航空、航海以及日常生活的各个方面。对于复合材料的加工技术的研究,将是扩大其适用范围的关键之一[1]。 1 陶瓷基复合材料的加工 由于陶瓷材料同时具有高硬度、高脆性和低断裂韧性等特点,使得其加工、特别是成形加工,至今仍非常困难。在陶瓷材料加工中,使用金刚石工具的磨削加工仍然是目前最常用的加工方法,占所有加工工艺的80%。而陶瓷材料磨削加工不仅效率低,而且在加工中很容易产生变形层、表面/亚表面微裂纹、材料粉末化、模糊表面、相变区域、残余应力等缺陷,这对于航空、航天、电子等高可靠性、高质量要求的产品是决不允许的。陶瓷精密元件的加工费用一般占总成本的30%~60%,有的甚至高达90%。因此,通过新的陶瓷加工制造技术的探索,能够很好的提高产品制造精度和降低生产成本[2]。 1.1新型加工技术 1.1.1 放电加工 放电加工(EDM)是一种无接触式精细热加工技术,当单相或陶瓷/陶瓷、陶瓷/金属复合材料的电阻小于100Ω.m时,陶瓷材料可以进行放电加工。首先将形模(刻丝)和加工元件分别作为电路的阴、阳极,液态绝缘电介质将两极分开,通过悬浮于电介质中的高能等离子体的刻蚀作用,表层材料发生熔化、蒸发或热剥离而达到加工

专技公需课人工智能技术及其发展趋势

人工智能技术及其发展趋势 一、单选题 1、下列选项中,不属于生物特征识别技术得就是()。(3、0分) A、步态识别 B、声纹识别 C、文本识别 D、虹膜识别 我得答案:C √答对 2、(),中共中央政治局就人工智能发展现状与趋势举行第九次集体学习。( 3、0分) A、2018年3月15日 B、2018年10月31日 C、2018年12月31日 D、2019年1月31日 我得答案:B√答对 3、()就是自然语言处理得重要应用,也可以说就是最基础得应用。(3、0分) A、文本识别 B、机器翻译 C、文本分类 D、问答系统 我得答案:C √答对 4、关于专用人工智能与通用人工智能,下列表述不当得就是()。(3、0分)

A、人工智能得近期进展主要集中在专用智能领域 B、专用人工智能形成了人工智能领域得单点突破,在局部智能水平得单项测试中可以超越人类智能 C、通用人工智能可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题 D、真正意义上完备得人工智能系统应该就是一个专用得智能系统 我得答案:D √答对 5、下列对人工智能芯片得表述,不正确得就是()。(3、0分) A、一种专门用于处理人工智能应用中大量计算任务得芯片 B、能够更好地适应人工智能中大量矩阵运算 C、目前处于成熟高速发展阶段 D、相对于传统得CPU处理器,智能芯片具有很好得并行计算性能 我得答案:C√答对 6、生物特征识别技术不包括()。(3、0分) A、体感交互 B、指纹识别 C、人脸识别 D、虹膜识别 我得答案:A √答对 7、立体视觉就是()领域得一个重要课题,它得目得在于重构场景得三维几何信息。(3、0分) A、人机交互

复合材料研究进展讲述

铝基复合材料的制备和增强技术的研究进展 摘要本文简单介绍了铝基复合材料的一些基本的制备方法。对于纳米相和碳化硅颗粒增强的铝基复合材料,它们也有不同的制备方法。 关键词铝基复合材料纳米相碳化硅颗粒 0前言 复合材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料,它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种工艺手段复合而成。金属基复合材料基体主要是铝、镍、镁、钛等。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。本文主要讲述铝基复合材料的制备方法以及增强技术的发展情况。 1 铝基复合材料的制备工艺 1.1 无压浸渗法 无压浸渗法是Aghaianian 等于1989 年在直接金属氧化工艺的基础上发展而来的一种制备复合材料的新工艺[1],将基体合金放在可

控气氛的加热炉中加热到基体合金液相线以上温度,在不加压力和没有助渗剂的参与下,液态铝或其合金借自身的重力作用自动浸渗到颗粒层或预制块中,最终形成所需的复合材料。 Aghajanian 等[2]撰文指出,要使自发渗透得以进行,需具备两个必要条件:①铝合金中一定含有Mg元素;②气氛为N2环境。影响该工艺的主要因素为:浸渗温度、颗粒大小和环境气氛种类。无压渗透工艺的本质是实现自润湿作用,通过适当控制工艺条件,如合金成分、温度、保温时间和助渗剂等,可取得良好的润湿,使自发浸渗得以进行。 1.2 粉末真空包套热挤压法 采用快速凝固技术与粉末冶金技术相结合制备高硅含量铝基复合材料。由于Al 活性很高,在快速凝固制粉时不可避免地会形成一层氧化膜,导致在致密化过程中合金元素的相互扩散受到阻碍,难以形成冶金粘结。因此,采用了粉末真空包套热挤压这一特殊的致密化工艺[3]。 1.3 喷射沉积法 喷射沉积技术是一种新的金属成形工艺,由Singer 教授于1968 年提出,后经发展逐步形成了Osprey工艺、液体动态压实技术和受控喷射沉积工艺等。 喷射沉积的基本原理是:熔融金属或合金经导流管流出,被雾化

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