[发明专利]一种用于太空空间的大承载压缩型形状记忆聚合物复合材料释放机构

摘要

一种用于太空空间的大承载压缩型形状记忆聚合物复合材料释放机构，涉及一种聚合物复合材料释放机构。为解决传统释放机构在太空空间释放过程中产生冲击、爆炸碎片容易伤害周围设备的问题。本发明包括加热驱动装置以及材质为形状记忆聚合物复合材料的主结构连接器和释放机构连接器；主结构连接器包括法兰式连接盘和释放机构外套筒；释放机构连接器包括连接底盘和释放机构内套筒；释放机构外套筒套在释放机构内套筒的外侧，施加外力使释放机构外套筒和释放机构内套筒相对固定；加热驱动装置加热，形状记忆聚合物复合材料材质的释放机构外套筒和释放机构内套筒受热恢复直筒状态，彼此分离实现释放。本发明适用于航天设备等的释放领域。

主权项

一种用于太空空间的大承载压缩型形状记忆聚合物复合材料释放机构，其特征在于其包括主结构连接器(A)、释放机构连接器(B)和加热驱动装置(C)；主结构连接器(A)和释放机构连接器(B)的材质均为形状记忆聚合物复合材料；所述形状记忆聚合物复合材料中含有增强纤维，所述增强纤维为碳纤维、石墨纤维或玻璃纤维；含有碳纤维、石墨纤维或玻璃纤维的形状记忆聚合物复合材料采用缠绕成型、模压热固成型方式；所述缠绕成型方法中纤维缠绕角度为30度‑80度，固化时间为10‑24小时；所述加热驱动装置(C)为电加热膜或碳纳米纸；所述主结构连接器(A)包括法兰式连接盘(A1)和释放机构外套筒(A2)；法兰式连接盘(A1)位于释放机构外套筒(A2)的上端；所述释放机构连接器(B)包括连接底盘(B1)和释放机构内套筒(B2)，连接底盘(B1)位于释放机构内套筒(B2)的下端；所述加热驱动装置(C)设置为一套或者两套，当加热驱动装置(C)设置为一套时：加热驱动装置(C)设置在释放机构外套筒(A2)的内壁上或者释放机构内套筒(B2)的外壁上；所述释放机构释放前，释放机构外套筒(A2)套在释放机构内套筒(B2)的外侧，加热驱动装置(C)位于释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)的中间；加热驱动装置(C)、释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)重叠的部分为压缩部分，在压缩部分施加外力，让释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)以及加热驱动装置(C)产生凹槽，从而实现释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)的相对固定；所述释放机构释放时，加热驱动装置(C)加热，形状记忆聚合物复合材料材质的释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)受热恢复直筒状态，释放机构外套筒(A2)脱离释放机构内套筒(B2)，彼此分离实现释放；当加热驱动装置(C)设置为两套时：一套加热驱动装置(C)设置在释放机构外套筒(A2)的内壁上或者设置在释放机构外套筒(A2)筒壁沿壁厚方向的中间层；另一套加热驱动装置(C)设置在释放机构内套筒(B2)的外壁上或者设置在释放机构内套筒(B2)筒壁沿壁厚方向的中间层；所述释放机构释放前，释放机构外套筒(A2)套在释放机构内套筒(B2)的外侧，各自设有加热驱动装置(C)的释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)重叠的部分为压缩部分，在压缩部分施加外力，让释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)以及加热驱动装置(C)产生凹槽，从而实现释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)的相对固定；所述释放机构释放时，加热驱动装置(C)加热，形状记忆聚合物复合材料材质的释放机构外套筒(A2)和释放机构内套筒(B2)受热恢复直筒状态，释放机构外套筒(A2)脱离释放机构内套筒(B2)，彼此分离实现释放。