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篇1

【關(guān)鍵詞】形狀記憶；高分子材料；軍事應(yīng)用

1.形狀記憶高分子材料簡介

形狀記憶高分子或形狀記憶聚合物（SMP，Shape Memory Polymer）作為一種功能性高分子材料，是高分子材料研究、開發(fā)、應(yīng)用的一個(gè)新分支。它是在一定條件下被賦予一定智能高分子材料的形狀（起始態(tài)），當(dāng)外部條件發(fā)生變化時(shí)，它可相應(yīng)地改變形狀，并將其固定（變形態(tài)）。如果外部環(huán)境發(fā)生變化，智能高分子材料能夠?qū)Νh(huán)境刺激產(chǎn)生應(yīng)答，其中環(huán)境刺激因素有溫度、pH值、離子、電場、溶劑、反以待定的方式和規(guī)律再一次發(fā)生變化，它便可逆地應(yīng)物、光或紫外線、應(yīng)力、識別和磁場等，對這些刺激恢復(fù)至起始態(tài)。至此，完成記憶起始態(tài)固定變形態(tài)恢復(fù)起始態(tài)的循環(huán)。

1989年 ，石田正雄認(rèn)為 ，具有形狀記憶性能的高分子可看作是兩相結(jié)構(gòu) ，即由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能的可逆的固化和軟化的可逆相組成?？赡嫦酁槲锢磴q鏈結(jié)構(gòu) ，而固定相可分為物理鉸鏈結(jié)構(gòu)和化學(xué)鉸鏈結(jié)構(gòu)，以物理鉸鏈結(jié)構(gòu)為固定相的稱為熱塑SMP，以化學(xué)鉸鏈結(jié)構(gòu)為固定相的稱為熱固性SMP。王詩任等認(rèn)為 ，形狀記憶高分子實(shí)際上是進(jìn)行物理交聯(lián)或化學(xué)交聯(lián)的高分子，其形狀記憶行為實(shí)質(zhì)上是高分子的粘彈性力學(xué)行為。他們根據(jù)高分子粘彈性理論建立了一套形狀記憶的數(shù)學(xué)模型?？偨Y(jié)來說，形狀記憶機(jī)理可分為：組織結(jié)構(gòu)機(jī)理、橡膠彈性理論、粘彈性理論。

2.軍事材料特殊性分析

未來戰(zhàn)爭是高技術(shù)條件下的戰(zhàn)爭。不僅戰(zhàn)場環(huán)境變得更加惡劣復(fù)雜，各種類型的雷達(dá)，先進(jìn)探測器以及精確制導(dǎo)武器的問世，對各類武器和裝備構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，不僅軍事裝備的質(zhì)量要求一定可靠，而且，軍事裝備的再生性和快速制造能力也被提到了新的高度。

軍事裝備系統(tǒng)的可靠性（The Reliability of Armaments system）是指軍事裝備系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，預(yù)定的條件下，完成規(guī)定效能的能力。要求裝備在特定的條件下長期存放和反復(fù)使用過程中，不出故障或少出故障，處于正常的使用狀態(tài)，且能實(shí)現(xiàn)其預(yù)期效能。因此，軍事材料必須擁有極強(qiáng)的性能和超長的工作壽命。軍事裝備的再生能力，指的是軍事裝備受到損壞后，能夠迅速進(jìn)行戰(zhàn)場搶修的能力。戰(zhàn)場再生能力是提高裝備戰(zhàn)斗力的重要組成部分。形狀記憶高分子材料具有許多優(yōu)異的性能，因此此類材料對于軍事方面的貢獻(xiàn)就十分明顯。在前期制造方面，由于其快速恢復(fù)能力，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成對零部件連接、整合，為戰(zhàn)爭贏得極寶貴先機(jī)時(shí)間。在對裝備恢復(fù)方面，我們可以將記憶前的材料制造為較為規(guī)則，使用面積較小的部件，單一運(yùn)輸時(shí)可以減縮空間，從而提高運(yùn)輸效率，極大地提高了戰(zhàn)場的再生能力。

3.形狀記憶高分子材料在軍事方面應(yīng)用展望

目前，形狀記憶高分子材料在軍事方面的成熟應(yīng)用主要體現(xiàn)在在戰(zhàn)機(jī)的連接，加固，軍事通訊設(shè)備，戰(zhàn)爭醫(yī)療設(shè)備等方面。

3.1戰(zhàn)機(jī)接頭連接

在軍事戰(zhàn)斗機(jī)上通常裝有各種不同直徑的管道， 對于一些異徑管接頭的連接， 形狀記憶高分子材料可以大顯身手。其大致工藝過程如下： 先將形狀記憶高分子材料加工成所要求的管材， 然后對其加熱使管材產(chǎn)生徑向膨脹， 并快速冷卻， 即可制得熱收縮套管。應(yīng)用時(shí)， 將此套管套在需要連接的兩個(gè)管材的接頭上，再用加熱器將已膨脹的套管加熱至其軟化點(diǎn)以上（低于一次成形溫度）， 膨脹管便收縮到初始形狀，緊緊包覆在管接頭上。

3.2緊固銷釘

在戰(zhàn)斗機(jī)的制造工藝中， 需應(yīng)用大量的連接件進(jìn)行連接。采用形狀記憶高分子材料制作緊固銷釘，將是戰(zhàn)斗機(jī)制造業(yè)中的一項(xiàng)嶄新工藝技術(shù)。

（1）先將記憶材料成形為銷釘?shù)氖褂眯螤?；?）再將銷釘加熱變形為易于裝配的形狀并冷卻定型；（3）將變形銷釘插入欲鉚合的兩塊板的孔洞中；（4）將銷釘加熱即可回復(fù)為一次成形時(shí)的形狀， 即將兩塊板鉚合固定。

3.3軍事通訊設(shè)備

形狀記憶高分子材料在軍事通訊設(shè)備方面的應(yīng)用同記憶合金比較相似。后者在航空航天領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用有很多成功的范例。人造衛(wèi)星上龐大的天線可以用記憶合金制作。發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天線折疊起來裝進(jìn)衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)星送到預(yù)定軌道后，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復(fù)拋物面形狀。而高分子材料通常具有很好的絕緣性能，因此在通訊設(shè)施中不需要導(dǎo)電的部件中，用形狀記憶高分子材料代替，以獲得我們預(yù)期的目標(biāo)，從而提高部隊(duì)的攜帶能力。

3.4軍事醫(yī)療設(shè)備

在需要單兵作戰(zhàn)的特殊場合，由于單兵的輜重，裝備等攜帶能力的限制，需要在有限的或體積下攜帶比較充足的醫(yī)療設(shè)施，從而為軍人的生命恢復(fù)提供必要的保障。利用低溫形狀記憶特性的聚合物聚氨酯、聚異戊二烯、聚降冰片烯等可以制備用作矯形外科器械或用作創(chuàng)傷部位的固定材料，比如用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏繃帶。方法有2種：一是將形狀記憶聚合物加工成待固定或需矯形部位形狀，用熱水或熱吹風(fēng)使其軟化，施加外力使其變形為易于裝配的形狀，冷卻后裝配到待固定或需矯形部位。再加熱便可恢復(fù)原狀起固定作用，同樣加熱軟化后變形，取下也十分方便；二是將形狀記憶聚合物加工成板材或片材，用熱水或熱吹風(fēng)使其軟化，施加外力變形為易于裝配形狀，在軟化狀態(tài)下裝配到待固定或需矯形部位，冷卻后起固定作用，拆卸時(shí)加熱軟化取下即可。形狀記憶材料與傳統(tǒng)的石膏繃帶相比具有塑型快、拆卸方便、 透氣舒適、干凈衛(wèi)生、熱收縮溫度低、可回復(fù)形變量大的特點(diǎn)，可望在矯形外科領(lǐng)域及骨折外固定領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

4.結(jié)束語

目前，對形狀記憶材料的研究才剛剛開始，尚處于初級階段。形形狀記憶高分子材料雖然具有可恢復(fù)形變量大、記憶效應(yīng)顯著、感應(yīng)溫度低、加工成型容易、使用面廣、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但尚存在著許多不足之處，如形變回復(fù)不完全、回復(fù)精度低等。因而，在形狀記憶高分子材料的分子設(shè)計(jì)和復(fù)合材料研究等方面，還有待于進(jìn)一步探索。另外，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要開發(fā)新型的形狀記憶高分子或?qū)υ械男螤钣洃浉叻肿佑嗅槍π缘剡M(jìn)行改性。因此， 在今后的研究工作中， 應(yīng)充分運(yùn)用分子設(shè)計(jì)技術(shù)及材料改性技術(shù)， 努力提高材料的形狀記憶性能及綜合性能， 開發(fā)新的材料品種， 以滿足不同的應(yīng)用需要。另外， 還應(yīng)注重新材料的實(shí)際應(yīng)用， 早日形成工業(yè)產(chǎn)量，為我國的軍事建設(shè)及各項(xiàng)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張福強(qiáng).形狀記憶高分子材料.高分子通報(bào)，1993，（1）：34-37.

[2]石田正雄.形狀記憶樹脂[J].配管技術(shù)，1989，31（8）：110-112.

[3]王詩任，呂智，趙維巖，等.熱致形狀記憶高分子的研究進(jìn)展[J].高分子材料科學(xué)與工程，2000，16（1）：1-4.

篇2

關(guān)鍵詞：超細(xì)纖維；生產(chǎn)技術(shù)；研究進(jìn)展

1 超細(xì)纖維概述

隨著纖維技術(shù)的發(fā)展，纖維的功能得到了大幅的提高，對纖維的功能性和舒適性等的要求也越來越高，同時(shí)非服裝行業(yè)對織物特殊性能的要求，促進(jìn)了功能纖維比重的增加。目前，超細(xì)纖維紡織品在醫(yī)學(xué)、環(huán)保、能源、人體防護(hù)和衛(wèi)生保健等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1]。纖維直徑是衡量纖維細(xì)度最具可比性的物理量，但實(shí)際應(yīng)用中常采用線密度表征纖維細(xì)度（ρl）。線密度定義為“質(zhì)量除以長度”，單位特[克斯]，符號tex。1km長纖維的質(zhì)量為1g時(shí)，稱該纖維的線密度為1特[克斯]，即1tex=1g/km。一般而言，單纖維線密度為0.1～1.0分特[克斯]（dtex）的纖維屬于超細(xì)纖維。纖維越細(xì)越表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。主要?dú)w納如下：（1）線密度相同的復(fù)絲或紗線，其單纖維根數(shù)越多成紗能力越高；（2）單纖維密度越小，抗彎曲剛度越低，紗線及織物的手感越柔軟；（3）單纖維直徑越小，纖維比表面積越大，吸附性增強(qiáng)，去污力、過濾性能好，毛細(xì)效應(yīng)強(qiáng)；（4）單纖維直徑越小，單位面積織物的密度越高，織物保暖性越好，具有防水透氣性。但是單纖維線密度較小也帶來一些缺點(diǎn)，如染整加工時(shí)上染速度快、染料吸收量大，但顯色性、染色牢度差。

2 超細(xì)纖維生產(chǎn)技術(shù)

目前比較成熟的超細(xì)纖維制造方法見表1[2]。生產(chǎn)方法決定了

纖維線密度的大小，常規(guī)紡絲法得到的超細(xì)纖維線密度為0.30～1.0dtex，物理（或化學(xué)）剝離法可制得0.10～0.50 dtex的超細(xì)纖維，復(fù)合海島法可得到0.03～0.06 dtex的超細(xì)纖維，共混海島法可得到0.0003～0.0008 dtex的超細(xì)纖維。

3 超細(xì)纖維的應(yīng)用

超細(xì)纖維具有許多優(yōu)異的特性，如彎曲剛度很小、有較大的比表面積、直徑?。芍瞥沙呙芸椢铮?，因而應(yīng)用廣泛，可用于人工皮革、紡織品、隔膜材料、醫(yī)用材料等眾多領(lǐng)域。然而超細(xì)纖維還有許多特性未被發(fā)現(xiàn)，因此還有許多應(yīng)用有待開發(fā)。根據(jù)超細(xì)纖維的特性，可將它們的用途簡單歸納如下（見表2）[2]：

4 超細(xì)纖維研究進(jìn)展

超細(xì)纖維的發(fā)展是從復(fù)合紡絲技術(shù)的成功開始的，分為三個(gè)階段[2]：第一階段為20世紀(jì)70年代，主要研究內(nèi)容是如何制造超細(xì)纖維；第二階段是1981年至1985年期間，該階段主要研究開發(fā)超細(xì)纖維的實(shí)際應(yīng)用，為超細(xì)纖維的商品應(yīng)用開發(fā)階段；第三階段從1986年后至今，主要是研究和發(fā)掘超細(xì)纖維功能的時(shí)代，由于超細(xì)纖維的纖維細(xì)度對其功能有很大的影響。因此，該階段也有很多工作是以如何獲得更細(xì)的纖維為目的展開的。盡管人們對超細(xì)纖維的認(rèn)知在不斷的加深，但仍然有很多特性未被知曉。

近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，使得納米纖維技術(shù)也成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。納米纖維是指直徑在納米尺寸（1～100nm）范圍內(nèi)的纖維。目前，納米纖維的制備方法有多種，包括拉伸法、微相分離法、自組裝法、AAO模板法、靜電紡絲法等，但是除靜電紡絲法外，其它納米纖維制備方法無法直接、連續(xù)制備納米纖維，難以工業(yè)化量產(chǎn)，且制備的纖維直徑通常在500nm以上，而靜電紡絲則能制備出最小直徑達(dá)1nm的超細(xì)纖維。

國外關(guān)于靜電紡絲的研究起步較早，主要集中在紡絲條件、裝置和方法的創(chuàng)新、理論模型的建立等方面。Deitzel等[3]研究了包括紡絲液濃度、紡絲電壓等在內(nèi)的工藝參數(shù)對靜電紡納米纖維外觀形貌的影響，證明了靜電紡納米纖維織物的宏觀形貌和靜電力場效應(yīng)有關(guān)系。Reneker等[4]研究了各工藝參數(shù)（包括固化距離、表面張力、聚合物濃度、粘度、溶液密度等）對射流半徑的影響。國內(nèi)關(guān)于靜電紡絲的研究開始于2002年，著重于工藝參數(shù)對纖維外觀形貌和直徑的影響研究。傅杰財(cái)?shù)萚5]研究了靜電紡絲中控制纖維形貌的方法，發(fā)現(xiàn)可通過控制有溶劑揮發(fā)速率和溶液相分離速率而達(dá)到控制纖維形貌的目的。高曉艷等[6]利用靜電紡絲方法制備了聚酰胺6（PA

6）納米纖維復(fù)合材料，能夠有效地改善傳統(tǒng)過濾材料的過濾效率。

5 結(jié)束語

生物仿生、智能傳感超細(xì)纖維材料具有很好的應(yīng)用前景，將成為研究及應(yīng)用的熱點(diǎn)。隨著靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展和普及，具有納米、微米級尺度的超細(xì)纖維的制備變得更為簡易、性能可控，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]侯琳熙，韓玉平，魏丹毅，等.超細(xì)纖維的功能性應(yīng)用及生產(chǎn)現(xiàn)狀[J].山東紡織經(jīng)濟(jì)，2007（3）：84-86.

[2]張大省，王銳.超細(xì)纖維發(fā)展及其生產(chǎn)技術(shù)[J].北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，24（2）：62-68.

[3]Deitzel J M， Harris D， et al. The effect of processing variables on the morphology of electrospun nanofibers and textiles [J]. Polymer，2001，42（1）：261-272.

[4]Reneker D H， Yarin A L， et al. Bending instability of electrically charged liquid jets of polymer solutions in electrospinning [J]. Journal of Applied Physics， 2000， 87（9）：4531-4547.

[5]傅杰財(cái).靜電紡絲中形貌控制及其應(yīng)用[D].蘭州大學(xué)，2014.