柔性薄膜复合形状记忆合金弹簧驱动器
Flexible Film Composite Shape Memory Alloy Spring Actuator
钱国明 1朱孔军 2李亚辉 3严康 2王婧 2刘劲松 4黄卫清5
作者信息
- 1. 江苏航运职业技术学院交通工程学院 南通,226010;南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016
- 2. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016
- 3. 江苏航运职业技术学院交通工程学院 南通,226010
- 4. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016;南京航空航天大学材料科学及技术学院 南京,211106
- 5. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016;广州大学机电工程学院 广州,510006
- 折叠
摘要
针对形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)材料在使用过程中因其较低的响应频率而很难应用于高频率场所问题,在聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,简称PVDF)薄膜中引入锆酸铅钡(Pb0.8Ba0.2ZrO3,简称PBZ)纳米陶瓷纤维制备柔性薄膜,并与NiTi合金弹簧复合制得PBZ/PVDF@SMA复合驱动器,通过薄膜的电卡效应加热及冷却SMA丝,与传统电流加热及自然冷却方式进行了对比.结果表明,缩短了SMA丝循环周期,提高了其响应频率,有利于扩大SMA的适用场所.
Abstract
In view of the problem that shape memory alloy(SMA)materials are difficult to be applied to high-frequency places due to their low response frequency during use,lead barium zirconate Pb0.8Ba0.2ZrO3(PBZ)nano-ceramic fibers are introduced into the polyvinylidene fluoride(PVDF)film to prepare a flexible film,and combines with the NiTi alloy spring to obtain a PBZ/PVDF@SMA composite actuator.The electrocaloric ef-fect(ECE)of the composite film is used to heat and cool the SMA wire,and compared with the traditional elec-tric current heating and natural cooling methods.The results show that it can shorten the cycle of the SMA wire,increase its response frequency,and expand the application place of SMA.
关键词
形状记忆合金/聚偏氟乙烯薄膜/锆酸铅钡纳米纤维/复合驱动器/电卡效应/缩短周期Key words
shape memory alloy(SMA)/polyvinylidene fluoride(PVDF)film/Pb0.8Ba0.2ZrO3(PBZ)nanofi-bers/composite actuator/electrocaloric effect/shorten cycle引用本文复制引用
基金项目
江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上基金(22JKD430004)
国家自然科学基金(51672130)
机械结构力学及控制国家重点实验室研究基金(MCMS-0518K01)
江苏省重点研发计划(BE2018008-2)
出版年
2024
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