[发明专利]一种电调控形状记忆材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电调控形状记忆材料及其制备方法，材料包含温控形状记忆合金、绝缘层和导电层。导电层原材料是导电浆液，依次经过高温烘烤和加电预处理而成。将制备成的形状记忆产品两端直接连接电源正负极，通过调控加载的电压可以控制形状记忆材料变形快慢和变形幅度。本发明采用的加电调控方式使得形状记忆合金应用范围更广，结构更简单、使用更安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种形状记忆材料，尤其涉及一种电调控形状记忆材料及其制备方法。

背景技术

形状记忆材料是一类具有非常广阔应用前景的新型智能材料，在声音、酸碱度、温度、磁性、光等作用的刺激下可以发生形变。现有的形状记忆材料主要以温度进行调控，极大的限制了应用场所和领域，即当达到相变温度时记忆合金会发生收缩形变，但采用加热的调控方式，当温控形状记忆材料长度较长时，外部接入的热源难以均匀加热该温控形状记忆材料，与热源相连的部分容易因过热而失去形变功能，远离热源的部分因温度未发生变化而不发生形变，最终导致温控形状记忆材料的变形量难以控制。因此，需要一种新的形状记忆材料调控方式，以满足更广泛的需求。

发明内容

本发明提出了一种通过加电来进行形状调控的形状记忆材料及其制备方法。在温控形状记忆合金表面涂覆一层稳定的良导体，可以通过电路短接快速发热对形变记忆合金提供形变热源，同时不会对形变记忆合金的形变记忆特性产生不良影响。

一种电调控形状记忆材料，包括：温控形状记忆合金、导热绝缘层和导电层，导热绝缘层包覆温控形状记忆合金，导电层包覆导热绝缘层。

进一步地，导电层是由导电浆液经过干燥制成，优选的，干燥后还可进行加电处理，加电处理过程为将电调控形状记忆材料的两端直接与电源连接。

进一步地，温控形状记忆合金主要成分为Ti或Ni。温控形状记忆合金为单程或双程温控形状记忆合金。

进一步地，温控形状记忆合金形状可为线状、片状或其他异形。

进一步地，导热绝缘层由导热绝缘漆经干燥制成，导热绝缘漆成膜温度低于温控形状记忆合金的形状记忆功能失效温度。

进一步地，导电层原材料可为导电银浆、导电金浆或导电铜浆中任一种。

本发明再一方面提供了一种电调控形状记忆材料的加工方法，

S1、温控形状记忆合金的表面洁净处理：

将温控形状记忆合金放置于有机溶剂中浸泡，取出后进行干燥，干燥的最高温度不超过温控形状记忆合金的失效温度；

S2、导热绝缘层制备：

将温控形状记忆合金浸渍于导热绝缘漆中，导热绝缘漆成膜温度低于温控形状记忆合金的形状记忆功能失效温度，温控形状记忆合金表面均有浸润后取出，除去多余导热绝缘漆；待导热绝缘漆成膜后进行下一步操作；

S3、导电层制备

将具有导热绝缘层的温控形状记忆合金浸渍于导电浆液中，浸润温控形状记忆合金表面后取出，除去多余导电浆液后进行烘烤，烘烤最高温度不超过温控形状记忆合金(1)的形状记忆功能失效温度。

进一步地，有机溶剂为无水乙醇，有机溶剂中浸泡时间为N min，N≥10。

进一步地，当温控形状记忆合金为弹簧状时，步骤S1和S2间需进行预热处理：

将导热绝缘漆、导电浆液和已洁净处理的温控形状记忆合金放置到特定温度环境下，温度下温控形状记忆合金处于伸展状态；导热绝缘漆、导电浆液和温控形状记忆合金温度和环境温度一致时，进行步骤S2操作；

进一步地，在步骤S3结束后，可进行加电处理：