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智能材料 陈英杰 5第五章.ppt

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智能材料 陈英杰 5第五章.ppt

上传人:386259182 2019/5/15 文件大小:605 KB

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智能材料 陈英杰 5第五章.ppt

文档介绍

文档介绍:在线教务辅导网:、离子传导纤维、感应性(介电质性)纤维。电子传导纤维又分为合成纤维和纤维自身中具有电子的非定域化和电荷移动络化物的导电性纤维导电性纤维。这种合成纤维是铜、镍、银等金属纤维或将上述金属、碳以及最近出现的碳纳米管等的电子传导性粉末混合后的纤维,它可根据导电粒子间的距离和形成纤维粘接层间的界面控制来控制其导电性,自古以来主要用作防静电材料。(介电质)性纤维材料几乎所有的纤维材料都是电绝缘体,一般作为绝缘体来使用。实际上目前已有很多正在开发控制纤维带电的制电化技术。绝缘体具有感应(介电质)性、驻极[电解]体〈永久极化的电解质〉、电压性、焦电性等特点。纤维在加热状态下,一旦临界电界内部就立刻分级,在电界状态下冷却即被永久分极,即驻极[电解]体〈永久极化的电解质〉现象。,最早用于通信领域,根据组分材料的不同,可以分为石英玻璃光纤和多组分玻璃光纤。光纤结构,通常为如下图所示同轴圆柱体,从内层到外层依次为纤芯、包层和涂覆层。光波在纤芯内沿轴向传播,包层对纤芯中传输的光波起约束作用,同时对纤芯起保护作用,涂覆层则对包层和纤芯起保护作用。。光纤传感器以光测量技术为基础,采用光作为信息的载体,光纤作为传递信息的媒质,不仅可应用于传统的测量领域,测量应力、应变、温度、位移等众多物理量,也可用于高温、易燃、易爆、强电场及强磁场等苛刻环境中,发展十分迅速。光纤传感系统一般由光发送器(光源)、敏感组件、光接收器、信号处理系统以及光传输线路组成,一个完整的光纤传感系统如下图所示,系统中敏感组件可以是光纤,也可以是其他形式的能量转换装置。,光纤传感器可以分为传光型光纤传感器和传感型光纤传感器两大类。按被调制的光波参数不同,光纤传感器可以分为强度调制光纤传感器、相位调制光纤传感器、偏振调制光纤传感器、频率调制光纤传感器和波长调制光纤传感器。按被测量的外界参数不同,光纤传感器可以分为光纤温度传感器、光纤位移传感器、光纤应变传感器、光纤振动传感器、光纤电流传感器、光纤流速传感器、光纤浓度传感器等,据报道光纤传感器已经能够实现70多种物理量和化学量的测量。(FiberBraggGrating,FBG)是一种新型的光子器件,可以改变和控制光波在光纤中的传播。根据光纤光栅的空间周期是否均匀,可以将光纤光栅分为均匀周期光纤光栅和非均匀周期光纤光栅两大类。布拉格光栅属于均匀周期光纤光栅,其光栅周期与折射率调制均为常数,光栅波矢方向与光纤轴线方向一致,是一种性能优异的窄带反射滤波器件。其他种类的光纤光栅包括闪耀光纤布拉格光栅、长周期光栅、啁啾光纤光栅和莫尔光栅等。,它是一种波长选择反射器,所反射的光波波长称为布拉格中心波长,布拉格中心波长λB与光纤纤芯有效折射率neff以及光纤光栅呈周期性变化的纤芯折射率一个周期的长度Λ相关,它们有如下关系:,十分适合传感组件和作动组件的融入,形成具有感知和驱动能力的“智能复合材料”。智能材料与结构的研究最早也正是在复合材料领域展开的,主要的研究内容包括应用光纤传感器对复合材料的制造和服役过程进行监测两个方面。