智能材料与建筑复合材料..pptVIP

智能材料与建筑 新能源新材料发展方向与趋势 在新技术基础上，系统地开发利用的可再生能源。如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。新能源新材料是在环保理念推出之后引发的对不可再生资源节约利用的一种新的科技理念，新能源新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 超导材料 有些材料当温度下降至某一临界温度时，其电阻完全消失，这种现象称为超导电性，具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是：当电阻消失时，磁感应线将不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。 能源材料 能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。 太阳能电池材料是新能源材料，IBM公司研制的多层复合太阳能电池，转换率高达40%。 智能材料 智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一。国外在智能材料的研发方面取得很多技术突破，如英国宇航公司的导线传感器，用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况；英国开发出一种快速反应形状记忆合金，寿命期具有百万次循环，且输出功率高，以它作制动器时、反应时间仅为10分钟；形状记忆合金还已成功在应用于卫星天线等、医学等领域。智能材料目前还没有统一的定义。不过，现有的智能材料的多种定义仍然是大同小异。 因为设计智能材料的两个指导思想是材料的多功能复合和材料的仿生设计，所以智能材料系统具有或部分具有如下的智能功能和生命特征： 　　（1）传感功能（Sensor） 　　能够感知外界或自身所处的环境条件，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学、核辐射等的强度及其变化。 　　（2）反馈功能（Feedback） 　　可通过传感网络，对系统输入与输出信息进行对比，并将其结果提供给控制系统。 　　（3）信息识别与积累功能 　　能够识别传感网络得到的各类信息并将其积累起来。 　　（4）响应功能 　　能够根据外界环境和内部条件变化，适时动态地作出相应的反应，并采取必要行动。 　　（5）自诊断能力（Self-diagnosis） 　　能通过分析比较系统目前的状况与过去的情况，对诸如系统故障与判断失误等问题进行自诊断并予以校正。 　　（6）自修复能力（Self-recovery） 　　能通过自繁殖、自生长、原位复合等再生机制，来修补某些局部损伤或破坏。 　　（7）自调节能力（Self-adjusting） 　　对不断变化的外部环境和条件，能及时地自动调整自身结构和功能，并相应地改变自己的状态和行为，从而使材料系统始终以一种优化方式对外界变化作出恰如其分的响应。一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。 智能材料在土木工程结构振动控制中的应用 领导该项研究的是佐治亚理工学院的土木工程学家Reginald DesRoches，他和里诺大学、莱斯大学同事通过实验首次证明，利用镍钛诺形状记忆合金（shape memory alloy，SMA）制成的缆索能够有助于抵御地震或者飓风。 环保节能的绿色智能建筑 智能材料不仅仅在抗震方面大放异彩，在以节能环保为主题的当今智能材料也崭露头角，20世纪90年代，建筑的生态设计意识与城市生态学已成为建筑师广泛关注的重点。绿色建筑的创作和有效利用自然资源（如太阳能、自然通风、节能技术、材料循环利用等）的设计技术陆续推开。而智能材料无疑是其中的随着现代科技的进步，尤其电子信息技术的快速发展，人们对建筑物的高效化，多功能化的要求也愈来愈高。 1) 电磁屏蔽混凝土　 通过掺入金属粉末导电纤维等低电阻导体材料,在提高混凝土结构性能的同时,能够屏蔽和吸收电磁波,降低电磁辐射污染,提高室内电视影像和通讯质量。 　　2) 调湿混凝土　 通过添加关键组分纳米天然沸石粉制成,可探测室内环境温度,并根据需要进行调控,满足人的居住或美术馆等建筑对湿度的控制要求,相比较于传统的利用温度湿度传感器控制器和复杂布线系统,使用和维护成本低。 　　3) 透水混凝土　 具备良好的透水透气性,可增加地表透水、透气面积,调节环境温度、湿度,减少城市热岛效应,维持地下水位和植物生长。 　　4) 生物相容型混凝土　 利用混凝土良好的透水透气性,提供植物生长所需营养。陆地上可种植小草,形成植被混凝土,用于河川护堤的绿化美化;淡水海水中可栖息浮游动物和植物,形成淡水生物、海洋生物相容型混凝土,调节生态平衡。 　　5) 抗菌混凝土　 在传统混凝土中加入纳米抗菌防霉组分,使混凝土具有抑制霉菌生长和灭菌效果, 　　6) 净水生态混凝土　 将高