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形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer,SMP)是新型智能材料中十分具有研究价值的一大类,其最主要的特点就是形状记忆功能,能够通过改变外界的激励条件从而达到主动变形的目的,完成“初始形态→固定临时形态→回复到初始形态”的形状记忆循环过程。传统的泡沫材料由于大量泡孔的存在,相比于同体积的实心材料其比强度更高、比模量更大,质量更轻。为了将泡沫材料与形状记忆聚合物材料的优点相结合,使得形状记忆聚合物泡沫的制备变得非常有意义。(1)形状记忆聚苯乙烯泡沫的制备:本文通过多次实验确定采用两种制备方案,都属于物理发泡方法,但分别采用液态物理发泡剂和固态致孔剂颗粒。并且测量了所制备的形状记忆聚苯乙烯泡沫的相对密度以及孔隙率的大小,得到了相对密度与泡沫质量的关系。通过扫描式电子显微镜(SEM)分析观察泡孔微观结构,通过试验测试出形状记忆聚苯乙烯泡沫的孔隙率及相对密度,对泡沫质量进行评价。(2)形状记忆聚苯乙烯泡沫的力学性能测试:力学性能测试主要分为三大部分:a.形状记忆聚苯乙烯泡沫常温压缩试验b.形状记忆聚苯乙烯泡沫变温压缩试验c.形状记忆聚苯乙烯泡沫回复性能测试试验。常温压缩实验主要测量常温下形状记忆聚苯乙烯泡沫受力与变形关系、应力应变关系以及有效弹性模量值。变温压缩试验主要测量形状记忆聚苯乙烯泡沫变温压缩应力应变关系、随温度变化形状记忆聚苯乙烯泡沫有效弹性模量的变化。回复性能测试试验主要测试形状记忆聚苯乙烯泡沫材料形状回复过程的回复率,形状固定率等参数。(3)形状记忆聚苯乙烯泡沫压缩力学行为分析:主要分为大两部分:a.形状记忆聚苯乙烯泡沫材料有效模量的计算。b.形状记忆聚苯乙烯泡沫常温高温压缩过程的力学行为分析。有效模量的计算主要采用细观力学中的微分法。并近似假设泡沫的孔洞为体积模量与剪切模量为零的球形夹杂,将公式中相应物理量代入经过推导得到最终公式。应用Gibson-Ashby泡沫压缩力学模型分析研究形状记忆聚苯乙烯泡沫高温压缩过程应力应变关系。