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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(fù)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(dāng)外界磁激勵撤銷后，又能恢復(fù)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?yīng)用于仿生智能玩具、新型醫(yī)療器械和康復(fù)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(dāng)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(xué)共沉淀法制備用于磁性復(fù)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(xué)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(tuán)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(fù)合膜的性能有顯著的影響，為控制納米復(fù)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(biāo)，采用極差分析法對結(jié)果進(jìn)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??；透射電子顯微鏡觀察團(tuán)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(dá)到納米粒徑，分散性遠(yuǎn)勝于分析純Fe_3O_4,具有優(yōu)良的磁性能。 論文進(jìn)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(fù)合膜和防水性納米Fe_3O_4/PVA磁性復(fù)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(fù)合膜進(jìn)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(fù)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(fù)合膜比Fe_3O_4/PVA磁性復(fù)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(fù)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(fù)合膜在防水性上的缺點，研究了制備Fe_3O_4/PVDF磁性復(fù)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(fù)合膜光滑。力學(xué)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(yīng)用ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言，建立了執(zhí)行器有限元模型，進(jìn)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(jìn)而對執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)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(xué)、動力學(xué)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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