形状记忆聚合物在外界激励下能够从预先设定的暂时形状回复到初始形状,具有变形角度大、回复能力强等优点。作为一种新兴的主动变形材料,形状记忆聚合物广泛应用在智能纺织、生物医学、智能机器人、航空航天、柔性电子、光学和信息载体等领域。随着科学技术的发展和进步,实际应用对智能材料和结构的复杂多样性要求越来越高,主要体现在精密器件和远程驱动控制方法的应用需求日益增长,极大地推动了微纳米尺度智能变形材料和结构的发展。为了促进微米形状记忆聚合物纤维材料的发展,本文采用静电纺丝技术设计并制备了形状记忆聚合物微米纤维膜及其复合纤维膜,研究了纤维膜的多形状记忆性能以及在交变磁场下远程控制形状回复行为,制备了导电复合纤维薄膜,研究了复合薄膜的电驱动形状记忆行为,并通过同轴静电纺丝工艺制备核壳结构形状记忆复合纤维膜,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、热失重分析仪、傅里叶红外分析仪、纳米拉伸机、X射线衍射分析、动态热机械分析仪等表征手段系统地研究形状记忆微米纤维膜的微观结构、热学性能、力学性能、化学稳定性等,促进了微米形状记忆聚合物纤维材料的发展。利用静电纺丝技术制备无纺多孔结构的多形状记忆Nafion微米纤维膜,通过调节纺丝过程参数制备了具有较好纤维形貌的连续纤维膜,添加0.3%~1.0%聚环氧乙烷有效的改变了纤维直径。分析了电纺纤维膜的玻璃化转变温度,其范围在55~170℃,是实现多形状记忆效应的关键;研究了热处理温度对纤维膜内部微观形貌的影响,提高了纤维膜结构稳定性。研究结果表明,聚环氧乙烷的加入对Nafion聚合物的化学性能没有影响,随着聚环氧乙烷含量的增加导致纤维膜的形状固定率提高,形状回复率有略微下降。此外,通过实验方法证明了电纺微米纤维膜的两重、三重、四重和五重形状记忆性能,在不同的变形温度下,纤维膜均能实现形状固定和回复行为。在电纺多形状记忆Nafion微米纤维膜的基础上,采用静电纺丝法制备了磁性Fe3O4纳米颗粒填充的多形状记忆复合微米纤维膜,Fe3O4颗粒均匀分散在连续纤维上,使得复合纤维膜具有较好的磁性能。考察了纤维膜的五次连续形状记忆循环,证明了复合纤维膜的重复性能,其固定率和回复率均在90%以上。在交变磁场驱动下,Nafion/Fe3O4复合纤维膜在16s内实现了双重形状回复过程。探索了磁场强度对磁驱动性能的影响,通过调节磁场输出功率实现了复合纤维膜在磁场中的可控形状回复行为,根据实验结果分析磁性颗粒填充量以及磁场强度对磁驱动形状记忆微米复合纤维膜多形状记忆效应的影响,输出功率增大,纤维膜的回复时间缩短。针对填充型电驱动复合材料中填充颗粒分散不均匀的问题,研究了电纺聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)基碳化纤维膜填充型形状记忆复合薄膜。通过静电纺丝法制备了无纺结构的PAN基微米纤维膜,经过290℃预氧化和1000℃碳化处理,获得多孔结构的碳化纤维膜。调节纺丝电压从20kV增大到30kV,碳纤维膜电导率由12.3S·cm-1减小到7.8S·cm-1。碳纤维膜与形状记忆Nafion聚合物基体制备形状记忆复合薄膜材料,通过实验方法证明,电纺PAN基碳纤维膜填充形状记忆聚合物复合纤维薄膜的电驱动形状记忆性能,在14V电压下,纤维膜在5s内实现了完全回复,红外热像仪记录了在通电条件下复合薄膜的均匀温度分布。以热塑性聚己内酯为壳层模板,以热固性环氧树脂为核层材料,采用同轴静电纺丝技术制备核壳结构的形状记忆复合纤维膜,考察了纺丝溶液流速对核壳纤维形貌的影响,采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对电纺核壳结构复合微米纤维膜进行微观形貌表征分析,同轴电纺法制备的复合纤维平均直径为1200nm。此外,对纤维膜的力学性能进行分析,与电纺聚己内酯纤维膜相比,电纺复合纤维膜的储能模量提高了24%。采用同轴静电纺丝技术制备核壳结构纤维,解决了热固性形状记忆聚合物不具备可纺性的问题,并进一步验证了复合纤维膜的微观和宏观形状记忆性能。