[发明专利]智能竹节型形状记忆聚合物复合材料释放机构的制作方法

摘要

智能竹节型形状记忆聚合物复合材料释放机构，以解决传统空间展开机构释放机构展开时产生冲击，对大气环境造成污染的问题。内下直筒段的直径小于内上直筒段的直径，外套筒增强器由上至下依次为外上直筒段、外锥筒段和外下直筒段，外下直筒段的直径小于外上直筒段的直径，外套筒增强器套装在内套筒驱动器上，内上直筒段位于外上直筒段中，内锥筒段位于外锥筒段中，内下直筒段位于外下直筒段中，内上直筒段的上端面低于外上直筒段的上端面，内下直筒段的下端外露于外下直筒段，内套筒驱动器和外套筒增强器的内壁均贴敷有电热膜，内套筒驱动器和外套筒增强器的材质均为形状记忆聚合物复合材料。本发明用于航天领域的空间展开机构。

主权项

一种智能竹节型形状记忆聚合物复合材料释放机构的制作方法，该方法是基于智能竹节型形状记忆聚合物复合材料释放机构的制作方法，所述释放机构包括内套筒驱动器(B)、外套筒增强器(A)和电热膜(C)，内套筒驱动器(B)由上至下依次为内上直筒段(B1)、内锥筒段(B2)和内下直筒段(B3)，内下直筒段(B3)的直径小于内上直筒段(B1)的直径，外套筒增强器(A)由上至下依次为外上直筒段(A1)、外锥筒段(A2)和外下直筒段(A3)，外下直筒段(A3)的直径小于外上直筒段(A1)的直径，外套筒增强器(A)套装在内套筒驱动器(B)上，内上直筒段(B1)位于外上直筒段(A1)中，内锥筒段(B2)位于外锥筒段(A2)中，内下直筒段(B3)位于外下直筒段(A3)中，内上直筒段(B1)的上端面低于外上直筒段(A1)的上端面，内下直筒段(B3)的下端外露于外下直筒段(A3)，内套筒驱动器(B)和外套筒增强器(A)的内壁均贴敷有电热膜(C)，内套筒驱动器(B)和外套筒增强器(A)的材质均为形状记忆聚合物复合材料，所述外下直筒段(A3)的内径小于内上直筒段(B1)的外径，所述形状记忆聚合物复合材料为苯乙烯系形状记忆聚合物、环氧树脂系形状记忆聚合物、氰酸酯系形状记忆聚合物、形状记忆聚酯、形状记忆苯乙烯‑丁二烯聚合物或形状记忆聚降冰片烯，所述形状记忆聚合物复合材料中的增强纤维占总形状记忆聚合物复合材料的10％～50％，所述形状记忆聚合物复合材料中的增强纤维为碳纤维、石墨纤维、玻璃纤维或碳纳米管；其特征在于：所述外套筒增强器(A)的制作方法如下：步骤一：根据实际的外套筒增强器(A)尺寸设计外套筒增强器的闭合模具；步骤二：将配制的形状记忆聚合物复合材料灌满步骤一中的外套筒增强器的闭合模具中；步骤三：固化：将步骤二中获得到的内部填充有未固化的纤维增强形状记忆聚合物的外套筒增强器的闭合模具放置在加热箱中加热，加热温度为80℃～100℃,加热时间为16小时～24小时；步骤四：脱模：从加热箱中取出外套筒增强器的闭合模具，对外套筒增强器的闭合模具进行脱模处理后，得到纤维增强形状记忆聚合物的原始的形状；步骤五：将纤维增强形状记忆聚合物的原始的形状加热到玻璃化温度后，用外径大于外上直筒段(A1)内径的第一胀筒(D1)撑大外上直筒段(A1)的内径，使外上直筒段(A1)内径大于内上直筒段(B1)的外径，用外径大于外下直筒段(A3)内径的第二胀筒D2撑大外下直筒段(A3)的内径，使外下直筒段(A3)内径大于内下直筒段(B3)的外径，得到外套筒增强器(A)；步骤六：将外套筒增强器(A)冷却；所述内套筒驱动器(B)的制作方法如下：步骤一：根据实际的内套筒驱动器(B)尺寸设计内套筒驱动器的闭合模具；步骤二：将配制的形状记忆聚合物复合材料灌满步骤一中的内套筒驱动器的闭合模具中；步骤三：固化：将步骤二中获得到的内部填充有未固化的纤维增强形状记忆聚合物的内套筒驱动器的闭合模具放置在加热箱中加热，加热温度为80℃～100℃,加热时间为16小时～24小时；步骤四：脱模：从加热箱中取出内套筒驱动器的闭合模具，对内套筒驱动器的闭合模具进行脱模处理后，得到纤维增强形状记忆聚合物的原始的形状；步骤五：将步骤四中纤维增强形状记忆聚合物的原始的形状置于外上直筒段(A1)中，步骤四中纤维增强形状记忆聚合物的原始的形状加热到玻璃化温度后，用外径大于内上直筒段(B1)内径的第三胀筒(D3)撑大内上直筒段(B1)的内径，通过电热膜(C)加热内锥筒段(B2)至内锥筒段(B2)与外锥筒段(A2)接触，至此，完成内套筒驱动器(B)与外上直筒段(A1)的紧密连接。