[發(fā)明專利]具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板、制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110851420.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113579236A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫中剛;王睿琪;郭艷華;戴國(guó)慶;馮亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F7/02
• 分類號(hào): B22F7/02;B22F10/38;B22F10/28;B22F10/64;B22F10/66;B23P15/00;B64C3/38;B64C33/02
• 代理公司: 南京行高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

1.一種具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板，其特征在于，該柔性壁板具有三維空心可記憶鎳鈦疊層結(jié)構(gòu)，所述三維空心可記憶鎳鈦疊層結(jié)構(gòu)包括兩塊可記憶多層鎳鈦疊層壁板，且兩塊可記憶多層鎳鈦疊層壁板間隔連接形成具有彈性的三維空心結(jié)構(gòu)；其中，具有彈性的三維空心結(jié)構(gòu)沿可記憶多層鎳鈦疊層壁板進(jìn)行貫穿連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板，其特征在于，具有彈性的三維空心結(jié)構(gòu)呈相互連接的V型結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板，其特征在于，所述三維空心可記憶鎳鈦疊層結(jié)構(gòu)為一層或者多層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板，其特征在于，所述可記憶多層鎳鈦疊層壁板至少三層，并以ABA的結(jié)構(gòu)層交替疊加而成；其中，A為純鈦粉，B為純鎳粉，且第一層和最后一層皆為A。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板，其特征在于，所述可記憶多層鎳鈦疊層壁板的厚度為0.1-0.4mm。

6.一種權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

通過(guò)激光熔覆技術(shù)，以ABA的結(jié)構(gòu)層交替送粉打印出所需厚度的多層鎳鈦疊層壁板，其中，A為純鈦粉，B為純鎳粉，且第一層和最后一層皆為A；

再對(duì)打印出的多層鎳鈦疊層壁板進(jìn)行第一次真空退火處理，使鎳鈦界面處形成擴(kuò)散溶解層，得到具有形狀記憶效應(yīng)的多層鎳鈦疊層壁板；

將得到的具有形狀記憶效應(yīng)的多層鎳鈦疊層壁板通過(guò)軋制及第二次真空退火，改善板材的組織與性能，得到可記憶多層鎳鈦疊層壁板；

之后通過(guò)擴(kuò)散連接和超塑成型，形成三維空心可記憶鎳鈦疊層結(jié)構(gòu)，得到具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板，其中，在擴(kuò)散連接和接超塑成型前，在其中一塊可記憶多層鎳鈦疊層壁板的焊接面間隔涂抹止焊劑，未涂止焊劑的表面與另一塊可記憶多層鎳鈦疊層壁板的焊接面形成連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板的制備方法，其特征在于，壁板表面未涂止焊劑的形狀為沿壁板貫穿的方形，且方形的寬為2-6mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板的制備方法，其特征在于，具有形狀記憶效應(yīng)的多層鎳鈦疊層壁板軋制后的厚度為0.1-0.4mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板的制備方法，其特征在于，真空退火的過(guò)程的具體條件如下：抽真空至1.5×10^-3Pa，以10～20℃/min的速度加熱至600℃～880℃，然后在爐內(nèi)真空度達(dá)到設(shè)定值后，保溫，最后冷卻至室溫；其中，第一次真空退火的保溫時(shí)間為2-16h，第二次真空退火的保溫時(shí)間為0.5h。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板的制備方法，其特征在于，激光熔覆打印過(guò)程中，對(duì)于每單層的打印高度為0.2～2mm，純鈦粉打印時(shí)，激光功率為1.6～2.2kw，掃描速度為10mm/s，粉盤轉(zhuǎn)速1r/min；純鎳粉打印時(shí)，激光功率為2.0～2.6W，掃描速度8mm/s，粉盤轉(zhuǎn)速1r/min。

11.一種可變形機(jī)翼，其特征在于，機(jī)翼的材料為權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板。

12.一種仿生設(shè)備，其特征在于，仿生設(shè)備翅膀的材料為權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的具有鎳鈦記憶多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柔性壁板。