20 世紀80 年代中期，人們希望下他找到(dào)智能(néng)材朋請料體系集感知、驅動、信息處理于一體的材料。21世紀紡織科技新發(fā)展，已能(néng)制取“機敏”、“靈巧”、“藍風智能(néng)”纖維材料，用來生産智能(néng)紡織厭鐘品；或者以常規織物為“平台”，加入各種(zhǒng)各樣(y紙麗àng)的新化工原料，生産出智能(néng)紡織品。智能(néng)纖維的構思來源于仿生學(xué)，一般從仿生學(xué)分如、分子設計、複合技術三方面(mià林技n)達到(dào)自修複、自調整、自診斷、自适應、自恢複等功能(néng)。其中，具有自修複功能(néng)的聚合物基複合材料是近幾年學(xué)術界研究志拿的熱點，目前，對(duì)這(zhè)一領算劇域的開(kāi)發(fā)與研究已懂冷成(chéng)為科學(xué)界高度關注的熱點。作為一種(zhǒng)明對新型的智能(néng)材料，自修複聚合物基複合材料是模仿生物體損傷自愈合的機理對(duì)材料加工或使用過(guò)玩市程中肉眼難以發(fā)現的微觀裂紋進(jìn)行自修複。

聚合物基複合材料自修複方法主要有本征型自修複和外援型自修複。兩(li新但ǎng)者的區别在于自修複體系是否需要外加修複劑。外援型自修複通過(guò服得)在材料體系内外加修複劑實現自修複功能(néng)，本文重點對(duì)外援型自修複材料進(jìn)行介紹。

中空纖維自修複材料

中空纖維自修複方法的修複機理是將(jiāng)中空纖維埋植在基體材料中，海了空心纖維内裝有修複劑流體，材料發(fā)生破壞時(shí)通過(書能guò)釋放空心纖維内的修複劑流體粘接裂紋處實現小金損傷區域自修複。

中空纖維自修複過(guò)程

該方法最早應用于纖維增強混凝土材料中，近些年來許討朋多研究學(xué)者將(jiāng)其應用于聚合物基複合材料的自修複領域。中空纖維的直徑一般在40～200 μ黑資m，依據纖維内部修複劑類型可分為3種(zhǒng)類型：中空心纖維内裝有單組分修複劑，該組志員分可在空氣等作用下不需固化劑便可實現自修複；修複劑及固化劑分别注入不同空心纖維内，自修複過(guò)程需要修複劑公風與固化劑接觸才能(néng)實現；修複劑注入空心纖維内，固化劑以微膠囊形式分散在基體材料中，會師同樣(yàng)也需要兩(liǎng)者接觸實東化現自修複功能(néng)。

中空纖維内修複劑種(zhǒng)類

納米粒子自修複材料納米粒子自修複機理為：當材料産生裂紋時(shí)，納米可日粒子向(xiàng)裂紋區域擴散（納米粒子尺寸越小擴散效果越好(hǎo)），擴散後(術子hòu)的納米粒子相將(jiāng)裂紋處填充從而起(qǐ)到好快(dào)修複的作用。

納米粒子自修複機理

微膠囊自修複材料

微膠囊自修複聚合物材料于2001 城物年首次提出的，在之後(hòu)的十幾年中成(chéng)為科研學(xué東街)者們的研究熱點，并已成(chéng)為目前最主要的自修複方法之一。其自修裡媽複機理為：將(jiāng)内含修複劑的微膠費木囊埋入聚合物基體材料中，同時(shí)在基體中預埋催化劑（也可將(jiāng)催司紅化劑微膠囊化後(hòu)埋入基體材料中），材料産生裂紋後(hòu)，裂紋的擴展導緻微膠囊破裂，釋放出的木離修複劑在虹吸作用下向(xiàng)損傷區域熱醫擴散，遇到(dào)催化劑後(hòu)發(fā)生聚合反應修複裂紋。

微膠囊自修複機理

微脈管自修複材料

微膠囊自修複體系雖然是目前應用最廣泛鐘小的，但其隻能(néng)實現單次修複，與理想的自修複材料相比還(hái)存在差距。與其相比，2007 年首次實現的微脈管網絡自頻線修複體系通過(guò)模拟生物體組織自愈合原理，通過(guò)在材料内部埋入具有三維網狀結構的微都雨脈管，可實現修複劑的持續補充，因此可實現材料損傷的多次修複。

微脈管網絡自修複機理

碳納米管自修複

碳納米管作為材料自修複體系，其煙章修複機理為：將(jiāng)埋植在基體材料内的碳納米管充當容器這在，在其内部儲存修複劑分子，當材料為會産生裂紋時(shí)碳納米管破裂，修複計大劑釋放出來後(hòu)吸附在裂紋處或在裂紋處發(fā)生化學(xué鄉北)反應粘接裂紋實現自修複功能(néng)。碳納米管自修複體系是理想的自修複雨男材料體系，但目前僅處于計算機模拟階段，沒(méi)是車有真正的實驗研究，預計將(jiā章美ng)來會(huì)得到(dào)很好(hǎo)的應用。

碳納米管自修複機理

自修複聚合物材料目前正處于快速發(fā)頻裡展的研究階段，屬于交叉學(xué)科研究領域樹書，因此需要多種(zhǒng)知識背景的研究者加入。未來發(fā)展趨勢習會主要為：①優化和開(kāi)發(fā東坐)新的自修複體系，提高修複效率和自修複循環次數；②自修複功能(nén間還g)的實現不影響基體材料性能(néng)；③地美自修複同時(shí)具有自診斷功能(néng)，使自修複聚合物材料實外多現真正意義上的仿生材料；④從實驗室研究走向(xiàng)工程應用。智能(néng)材料的發(fā)展為智能(nén很費g)紡織品的開(kāi)發(fā)奠老吧定的堅實基礎，促進(jìn)了高端紡織産業的發(fā)展金要。我們通過(guò)將(jiāng)智能(nén開身g)材料應用于紡織品或使紡織品智能(néng)化，使傳統紡新銀織品綻開(kāi)新蕾。