一种光热型柔性驱动片的制作方法

本发明属于新型驱动器领域，具体涉及一种光热型柔性驱动片。

背景技术：

新型驱动器是基于功能材料或特殊驱动形成方式的动力产生与输出装置，是新型电机、新型机电产品的核心部件。随着新型功能材料的出现以及新型材料成型方法的出现，利用二者的结合形成新型的驱动器装置已经成为可能。目前纳米材料的制备已经趋于成熟具有稳定的材料来源，比如碳纳米材料、金属纳米材料等，这些材料在有机材料基质中形成功能复合材料也已经得到了广泛研究并开始实际应用。增材制造技术中的多相、多材料增材制造方法的可行性也得到了验证，在同一结构中布置不同物质以形成新型器件的一体化制造也已经成为可能。随着上述技术的成熟，新型的一体化功能驱动器也具备了成熟的工业条件。

技术实现要素：

为了形成一种新型的一体化功能驱动器，将同具有改性纳米材料的基质中添加不同的热涨特性材料，利用多材料增材制造技术，按需布置材料，从而形成具有光热驱动能力的新型驱动器，提出了一种光热型柔性驱动片，该驱动片由树脂基质、纳米颗粒、高热涨系数颗粒和低热涨系数颗粒构成，利用多材料增材制造技术在所述驱动片中形成高热涨特性的第一复合材料层和具有低热张特性的第二复合材料层，这种构成方式具有结构简单，便于应用于各类柔性驱动器中。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种光热型柔性驱动片，包括：树脂基质和纳米颗粒，特点在于还包括高热涨系数颗粒和低热涨系数颗粒，且所述光热型柔性驱动片是一矩形薄片结构，其中：所述树脂基质中均匀分布有高耐热性且导热性良好的纳米颗粒，且包括第一复合材料层和第二复合材料层；所述第一复合材料层内均匀分布有所述高热涨系数颗粒；所述第二复合材料层内均匀分布有所述低热涨系数颗粒。由于所属纳米颗粒的改性调控，整体结构表现出良好的耐热性和热传导性能，在受到高能量光线辐照时，可以耐受较高的温度同时能够有效的实现能量的传递，提高整体的输出能力及热能-机械能的转换效率。

所述光热型柔性驱动片是一矩形薄片结构，或是一种圆片结构，或是一种环形薄片结构，或是一种梯形薄片结构，或是一种三角形薄片结构。

工作时，利用高能光线照射驱动片表面，结构受热区域内的第一复合材料层发生大幅度的受热膨胀，同时第二复合材料层几乎不发生变形，两层结构应变不同引发弯曲变形，辐照区域内的驱动片表面向所述第一复合材料层弯曲，在停止照射时，温度下降，发生与上述过程相反的变形，驱动片回复初始状态，完成一个工作循环。

附图说明

图1是本发明一种光热型柔性驱动片的内部构成示意图。

图2是本发明一种光热型柔性驱动片的外形示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明的光热型柔性驱动片，包括：树脂基质和纳米颗粒，特点在于还包括高热涨系数颗粒和低热涨系数颗粒，且所述光热型柔性驱动片是一矩形薄片结构，其中：所述树脂基质中均匀分布有高耐热性且导热性良好的纳米颗粒，且包括第一复合材料层和第二复合材料层；所述第一复合材料层11内均匀分布有所述高热涨系数颗粒3；所述第二复合材料层12内均匀分布有所述低热涨系数颗粒4。两类改性层由挤出式增材制造装置通过两个挤出头一次成型。

工作时，利用高能光线照射驱动片表面，结构受热区域内的第一复合材料层11发生大幅度的受热膨胀，同时第二复合材料层11几乎不发生变形，两层结构应变不同则发生弯曲变形，辐照区域内的驱动片表面向所属第一复合材料层弯曲，在停止照射时，温度下降，发生与上述过程相反的变形，驱动片回复初始状态，完成一个工作循环。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种光热型柔性驱动片，由树脂基质和纳米颗粒构成，特点在于还包括高热涨系数颗粒和低热涨系数颗粒，其中：所述树脂基质中均匀分布有高耐热性且导热性良好的纳米颗粒，且包括第一复合材料层和第二复合材料层；所述第一复合材料层内均匀分布有所述高热涨系数颗粒；所述高热涨系数颗粒内均匀分布有所述低热涨系数颗粒。由于所属纳米颗粒的改性调控，整体结构表现出良好的耐热性和热传导性能，在收到高能量光线辐照时，可以耐受较高的温度同时能够有效的实现能量的传递提高整体的输出能力及热能到机械能的转换效率。这种构成方式具有结构简单，便于应用于各类柔性驱动器中。

技术研发人员：吴越;赵贺
受保护的技术使用者：重庆触阔科技有限公司
技术研发日：2018.10.19
技术公布日：2019.04.23