复合材料多功能智能型的发展
日期:2018-06-07
  复合材料设计自由度大的特点,使其更适合于发展功能复合材料,特别在由功能一多功能一机敏一智能复合材料,即从低级形式到高级形式的过程中体现出来。这些发展主要表现在以下几个方面。  (1)功能复合材料。  上面提到的功能性复合材料目前已有不少品种得到应用,但从发展的眼光看还远远不够。功能复合材料涉及的范围非常宽。在电功能方面有导电、超导、绝缘、吸波(电磁波)、半导电、屏蔽或透过电磁波、压电与电致伸缩等;在磁功能方面有永磁、软磁、磁屏蔽和磁致伸缩等;在光功能方面有透光、选择滤光、光致变色、光致发光、抗激光、x射线屏蔽和透X射线等;在声学功能方面有吸声、声纳、抗声纳等;在热功能方面有导热、绝热与防热、耐烧蚀、阻燃、热辐射等;在机械功能方面则有阻尼减振、自润滑、耐磨、密封、防弹装甲等;在化学功能方面有选择吸附和分离、抗腐蚀等,其他不再列举。在上述各种功能中,复合材料均能作为主要材料或辅助材料在物流包装中发挥作用。  (2)多功能复合材料。  复合材料具有多组分的特点,因此必然会发展成多功能的复合材料。首先是形成兼具功能与结构的复合材料,这一点已经在实际应用中得到证实。例如,美国的军用飞机具有自我保存的隐身功能,即在飞机的蒙皮上应用了吸收电磁波的功能复合材料来躲避雷达跟踪,而这种复合材料就是高性能的结构复合材料。目前正在研制兼有吸收电磁波、红外线并且可以作为结构的多功能复合材料。可以说,向多功能方向发展是发挥复合材料优势的必然趋势。也为制造特殊用途包装开辟了广阔前景。  (3)机敏复合材料。  人类一直期望着材料具有能感知外界作用而且做出适当反应的能力。目前已经开始将传感功能材料和具有执行功能的材料通过某种基体复合在一起,并且连接外部信息处理系统,把传感器给出的信息传达给执行材料,使之产生相应的动作,这样就构成了机敏复合材料及其系统。它能够感知外部环境的变化,做出主动的响应,其作用可表现在自诊断、自适应和自修复的能力上。仅从包装方面预计,机敏复合材料将会在内包装商品的质量变化,储运中的损毁、污染情况等多方面发挥巨大的作用。  (4)智能复合材料。  智能复合材料是功能类材料的最高形式。实际上它是在机敏复合材料基础上向自决策能力上的发展,依靠在外部信息处理系统中增加的人工智能系统对信息进行分析,给出决策,指挥执行材料等做出优化选择。这样就对材料的传感部分和执行部分的灵敏度、精确度和响应速度提出了更高的要求,也为包装的未来展现出美好的蓝图。