材料科学论文_智能自修复材料研究进展

文章摘要:机械零件的几种典型失效均源自于材料表面早期的微观损伤，磨损、腐蚀、疲劳等工况条件下服役的零件往往因为材料表面局部损伤而导致整体失效，最终引起设备故障甚至造成灾难性后果。传统工程材料在化学成分与制备工艺确定后，其物相构成、组织结构、力学性能和使役行为随即确定，难以满足机械零件极端工况、高可靠性和长寿命的新需求。生物系统通过进行自主修复来应对自身损伤，帮助生物体恢复健康并延续生命。近年来，受生物体损伤自修复与自愈合过程的启发，在智能材料、先进表面技术、仿生科学和信息技术等交叉融合基础上，发展形成的集损伤感知激励、状态智能诊断、在线修复愈合于一体的智能自修复材料与技术，为解决材料早期微观损伤的修复问题，提高工程系统的运行效率、可靠性和使用寿命提供了新的解决方案。经过几十年的研究发展，自修复材料已涵盖了混凝土、聚合物、陶瓷、金属等多个领域，自修复过程针对的损伤形式也覆盖了磨损、腐蚀、疲劳等多种失效模式。该领域研究涉及自修复材料设计、自修复体系构筑、自修复性能评价和自修复机理等多个方面，是多学科综合交叉的热点方向。本文介绍了典型自修复材料体系分类及基本原理，综述了针对磨损、疲劳、腐蚀3种典型损伤失效形式的自修复材料研究进展，分析了本领域当前存在的问题及未来的发展趋势。

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项目基金:《中国腐蚀与防护学报》 网址: http://www.zgfsyfhxb.cn/qikandaodu/2021/1116/1092.html