智能金属板坯微冲击挤压工艺研究(2)
1.1 智能材料简介
1.1.1 智能材料概念
智能材料(smart material）是指能感知环境变化并及时改变本身特征的材料，但这样一来所有的材料都可以认为是智能材料[2]。智能材料的“智能”是指材料改变自身的特点比普通材料更快，因为不同的材料感测外部环境的变化时间的差异是非常大的，变化慢的材料就不算是智能材料，而智能材料就是可以响应某种变化的众多材料中的最优者。
1.1.2 智能材料分类及特性
1.1.2.1 压电智能材料
压电材料在受到应力作用时会产生电荷分布，相同在压电材料上外加电压时产生形变，成为逆压电效应，从而可以做传感材料或执行材料等。压电智能材料包括压电陶瓷(如石英(SiO2)、钛酸钡）、压电聚合物和压电复合材料等。
压电陶瓷的优点是可以经过调节成分改变材料的性能．而且耐热性，耐湿性和化学稳定性好。目前应用最广泛的压电陶瓷有钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅[3]（PZT）和锖钛酸铅镧[4](PLZT)。
1.1.2.2 形状记忆智能材料
在高温下处理成一定形状的金属急冷下来，在低温状态下经塑性变形是另一种形状，当再加热至高温稳定状态时，材料通过马氏体相变恢复到低温塑性变形前的形状，这是形状记忆效应[5]。形状记忆材料分三种类形：形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆薄膜。
常用的形状记忆合金有镍钛合金、InTi、CuAl、NiAl、AgZn和AgZd等[6]。
1.1.2.3 光纤文智能材料
光纤材料在现代信息传输最重要的一种材料，它具有耐腐蚀、灵敏度高、方便放置在介质特性的不同形状结构的传感器，其优良的特性明显 [7]。光纤是最常用的传感材料，具有广泛的应用范围，光纤传感器可以分为干涉形、衰减形、分布形、多点形，可用于变形、应力、温度、湿度、电磁等物理量和化学的pH值的测定。光纤尺寸小、重量经、强度高、柔软，是良好的智能材料，近几年在智能、复合材料结构中放入了光纤传感器陈列等传感元件形成了神经网络体系。这种智能符合结构新材料有可能导致一场工程革命。
1.1.2.4 电流变体智能材料
电流变体是由微米尺寸颗粒悬浮于绝缘体中形成的悬浮液。在外电场作用下，电流变体能够在液态和固态之间作快速、可逆、可控的转变[8]。即在外电场作用下，电流变体在短期内使表观粘度提高几个数量级。从流动的液体变成凝胶状的；若把电场撤去材料可以立即恢复流动状态。这种材料的主要特点是反映速度快。缺点在于转变电压过高，性能容易受到外界影响[9]。
1.1.2.5 智能凝胶
聚合物在凝胶上的应用是智能聚合物的另一个重要发现。生物体大多数是由柔软而含有水的物质-凝胶组成的[10]。用凝胶材料形成的仿生系统也能感知周围环境的变化而作出反映。因此对这个领域的探索已经引起了人们的高度重视。
1.1.2.6 伸缩材料
这种材料具有磁致伸缩特性。工程上利用这一特征将电能转换成机械能或将机械能转换成电能[12]。磁致伸缩是指在交变磁场的作用下，物体产生与交变磁场频率相同的机械振动；相反，在机械力作用下，由于材料的变形，使材料内部磁通密度相应地发生变化，在线圈中感应电流，机械能转换为电能[13]。
1.2 微成形简介
1.2.1 微零件与微成形的定义
目前，科学研究的两个趋势就是巨型化和微型化。本文章研究的主要内容是微成形，材料的塑性变形生产至少有两文尺度上在亚毫米级下的零件成形[14]。
1.2.2 微成形技术特点
因为加工尺寸特别微小，传统宏观尺寸下的各种参数已不能用，出现了所谓的尺度效应现象。
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