Inteligentne polimery i kompozyty polimerowe

• Autorzy: Boczkowska A.

Warianty tytułu

EN

Intelligent polymers and polymer matrix composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zainteresowanie polimerami, w których można wywołać zachowanie inteligentne, pojawiło się znacznie później niż w przypadku materiałów metalowych lub ceramicznych. W ostatnim dwudziestoleciu zainteresowanie to jednak znacznie wzrosło dzięki obiecującym wynikom badań wykazujących właściwości inteligentne niektórych polimerów, przydatne w praktycznych zastosowaniach. Dostępne wyniki badań wskazują na różny stopień zaawansowania wiedzy o inteligentnych polimerach od badań rozpoznawczych do wiedzy bardziej zaawansowanej, połączonej z metodami wytwarzania materiałów dojrzałych do wykorzystania w praktyce. Przedstawiono syntetycznie stan rozpoznany na podstawie publikacji, w większości z okresu po 1995 roku. Podstawowym kryterium wyboru inteligentnych polimerów i kompozytów polimerowych do tego przeglądu była możliwość ich praktycznego wykorzystania. Szczególną uwagę poświęcono polimerom piezoelektrycznym, polimerom z pamięcią kształtu, polimerom przewodzącym (elektroaktywnym), polimerowym żelom jonowym, a także kompozytom złożonym z osnowy polimerowej i piezoelektrycznej ceramiki lub magnetycznych cząstek. Omówiono zalety i wady inteligentnych polimerów i kompozytów polimerowych na tle innych materiałów inteligentnych, takich jak ceramiczne materiały piezoelektryczne, metale z pamięcią kształtu i ciecze reologiczne. Przedstawiono również przykłady zastosowań praktycznych omawianych materiałów w sensorach lub aktuatorach, stosowanych m.in. w przemyśle lotniczym, budownictwie, marynarce i medycynie.

EN

Interest in exhibiting intelligent behaviour polymers appeared much latter than it was in the case of metallic or ceramic intelligent materials. Within last two decades the role of intelligent polymers grew rapidly due to the promising results of research proving that some polymers show properties useful for practical applications. Available scientific data indicates that current level of knowledge on intelligent polymers varies substantially and very basic reports appear parallel to much matured and advanced developments, which are ready for implementations. Synthetic literature review has been done on a basis of selected publications, mostly covering last 8 years. Basic criteria, which decided about the type of polymers and polymer matrix composites chosen to this review was the possibility of their practical applications. Special focus was put on piezoelectric polymers, shape memory polymers, conductive (electroactive) polymers, polymer ionic gels as well as composites composed of polymer matrix and piezoelectric ceramic or magnetic particles. Pros and cons of intelligent polymers and polymer matrix composites, in relations to other intelligent materials, such as ceramic piezoelectric materials, shape memory alloys and rheological fluids, are presented. Application examples of intelligent polymers and polymer matrix composites in sensors, actuators, in aerospace, architecture, marine industry and medicine are reported.

Słowa kluczowe

PL

polimery inteligentne; kompozyt polimerowy; materiały inteligentne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 2
• Strony: 72--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Boczkowska A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] Gabriel Miczka - Przedsiębiorstwo; Piezolaminaty - informacje techniczne i aktualne ceny. Gliwice 2003
• [2] Schwartz M. (red): Encyclopedia of Smart Materials, vol 2, Wiley & Sons Inc., New York 2002, str. 780-825, 860-873
• [3] Nalwa S.N.: Recent Developments in Ferroelectric Polymers, JMS-Rev. Macromol. Chem. Phys. 1991, C31(4), 341
• [4] Ohigashi H.: Electromechanical properties of polarized polyvinylidene fluoride films as studied by the piezoelectric resonance method. Journal of Applied Physics 1976, 47(3), 949
• [5] Kepler R. G., Anderson R. A., Lagasse R. R.: Pyroelectricity and the electric field dependence of crystallinity in polyvinylidene fluoride, Ferroelectrics 1984, 57, 151
• [6] Sajkiewicz P.: Effects of an Electrostatic Field on Crystallization of Poly(vinylidene Fluoride), Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics 1994, 32, 313
• [7] Jiang Z., Funai K., Tanaka M., Chonan S.: Development of Soft Tribo-Sensor Using PVDF Film for Skin Surface Contour Measurement, Journal of Intelligent Material Systems and Structures 1999, 10, 481
• [8] „Piezo Film Sensors. Technical Manual", Measurement Specialties Inc. - Sensor Products Division - katalog danych technicznych
• [9] Schwarzer S., Roosen A.: Tape Casting of Piezo Ceramic/Polymer Composites, Journal of the European Ceramic Society 1999, 19, 1007
• [10] Cui C., Baughman R. H., Iqbal Z., Kazmar T. R., Dahlstrom D. K.: Improved Piezoelectric Ceramic/Polymer Composites for Hydrophone Applications, Syntetic Metals 1997, 85, 1391
• [U] Hayashi S., Kondo S., Kapadia P., Ushioda E.: Room temperature shape memory polymers, Piast. Eng. 1995, 2, 29
• [12] Schwartz M. (red): Encyclopedia of Smart Materials, vol l, Wiley & Sons Inc., New York 2002, str. 274-291, 372, 491-503, 545
• [13] Tey S. J., Huang W. M., Sokolowski W. M.: Influence of long-term storagein cold hibernation on strain recovery and recovery stress of polyurethane shape memory polymer foam, Smart Materials and Structures 2001, 10, 321
• [14] Gali K., Dunn M. L., Liu Y., Finch D., Lake M., Munshi N. A.: Shape memory polymer nanocomposites, Acta Materialia 2002, 50, 5115
• [15] Kim M. S., Levon K.: Blend of Electroactive Complexes of Polyaniline and Surfactants with Alcylated Polyacrylate, Journal of Colloid and Interface Science 1997, 190, 17-36
• [16] Yoshida R., Yamaguchi T., Kokufuta E.: Molecular Design of Self Oscillating Polymer Gels and Their Dynamie Swelling-Deswelling Behaviours, Journal of Intelligent Material Systems and Structures 1999, 10, 451
• [17] An Y., Shaw M. T.: Actuating properties of soft gels with ordered iron particles: basis for a shear actuator, Smart Mater. Struct. 12 (2003) 157
• [18] Jolly M. R., Carlson J. D., Munoz B. C., Bullions T. A.: The Magnetoviscoelastic Response of Elastomer Composites Consisting of Ferrous Particles Embedded in Polymer Matrix, Journal of Intelligent Material Systems and Structures 1996, 7. 613
• [19] Minagawa K., Okamura H., Masuda S., Tanaka M.: Urethane Modified Polyethers as homogeneous Electrorheological Materials, Journal of Intelligent Material Systems and Structures 1998, 9, 626