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康茂勝CAMOZZI新型磁致驅(qū)動執(zhí)行器研制
無機磁性材料與聚合物復合制成的磁性聚合物材料將磁性能和聚合物的彈性結(jié)合在一起，在外界的磁激勵下可迅速、可控的改變形狀，當外界磁激勵撤銷后，又能恢復到原始的形狀，動作平滑，無噪音，屬于柔性介質(zhì)材料，且是非接觸式的。磁性聚合物材料是新穎智能材料?？蓱糜诜律悄芡婢?、新型醫(yī)療器械和康復器械、可穿戴機器人（Wearable Robot）、磁致動執(zhí)行器、傳感器等。

康茂勝CAMOZZI新型磁致驅(qū)動執(zhí)行器研制
磁性聚合物材料已成為當今功能材料研究領(lǐng)域中的熱點之一。 本文研究內(nèi)容如下： 1.本文用化學共沉淀法制備用于磁性復合膜的納米Fe_3O_4磁性粒子，并采用物理法分散（超聲波和機械攪拌）和化學法分散（檸檬酸根偶聯(lián)劑）相結(jié)合的制備方法。以解決金屬和聚合物的相容性差、在基體中易于團聚的困難。由于納米粒子的組成、性能、工藝條件等參數(shù)的變化都對復合膜的性能有顯著的影響，為控制納米復合膜的特性，利用混合水平正交表安排正交試驗，以產(chǎn)物的磁化率作為衡量指標，采用極差分析法對結(jié)果進行分析，得到制備納米磁性粒子的*實驗工藝條件。 對制備得到的納米Fe_3O_4用X射線衍射確定晶型和晶徑大?。煌干潆娮语@微鏡觀察團聚情況和顆粒大?。徽駝訕悠反艔娪嫓y得其磁化曲線，分析飽和磁化強度。表明樣品已達到納米粒徑，分散性遠勝于分析純Fe_3O_4,具有優(yōu)良的磁性能。 論文進一步研究了添加檸檬酸根對納米Fe_3O_4的制備和性能的影響，并發(fā)現(xiàn)添加檸檬酸鹽能阻礙Fe_3O_4的氧化，可獲得粒子直徑更小的納米Fe_3O_4, 2.研究了自脫落性納米磁性復合膜和防水性納米Fe_3O_4/PVA磁性復合膜的制備方法，并通過選用不同的增塑劑和添加量對納米磁性復合膜進行了改性研究。 通過紅外光譜、熱分析、磁化性能測試，研究材料不同的配比和不同的制備工藝對所制備的納米磁性復合膜材料的性能影響。透射電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)納米Fe_3O_4/PVA磁性復合膜比Fe_3O_4/PVA磁性復合膜光滑，并受Fe_3O_4含量影響。論文還研究了膜的厚薄和干燥方式、磁場強度、增塑劑含量、Fe_3O_4含量對納米磁性復合膜形變特性的影響，并通過磁化率測試試驗得到了磁化率zui高的膜的配方。 為克服Fe_3O_4/PVA磁性復合膜在防水性上的缺點，研究了制備Fe_3O_4/PVDF磁性復合膜的方法。透射電子顯微鏡測試表明其表面比納米Fe_3O_4/PVA磁性復合膜光滑。力學性能測試得出其彈性模量比添加增塑劑的Fe_3O_4/PVA磁性復合膜更小，延伸率則更大。磁致變形性能和磁化率比不添加增塑劑的Fe_3O_4/PVA磁性復合膜都小，其性能總體上不如添加增塑劑的Fe_3O_4/PVA磁性復合膜。 3.在磁致驅(qū)動執(zhí)行器的幾何參數(shù)設(shè)計和電磁場分析計算基礎(chǔ)上，研制了納米磁性復合膜制造的磁致驅(qū)動執(zhí)行器的執(zhí)行裝置和控制電路。 應用ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言，建立了執(zhí)行器有限元模型，進行磁致驅(qū)動執(zhí)行器的磁場分布分析。獲得了執(zhí)行器的性能參數(shù)，進而對執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。在磁致驅(qū)動執(zhí)行器三維虛擬樣機的運動學、動力學實時仿真基礎(chǔ)上，用原理樣機驗證了磁致驅(qū)動執(zhí)行器的動態(tài)特性模型的適用性。

康茂勝CAMOZZI新型磁致驅(qū)動執(zhí)行器研制
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