[发明专利]碳纳米管纤维复合结构型电磁致动器

权利要求书

1.一种碳纳米管纤维复合结构型电致动器，其特征在于，包括：碳纳米管纤维复合结构型电致动器；所述碳纳米管纤维复合结构型电致动器，包括：碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器或碳纳米管纤维双向螺旋缠绕复合结构型电致动器；所述碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器，包括：纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层、电致伸缩材料层、纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层装配于所述碳纳米管纤维单向螺旋缠绕复合结构型电致动器的中部；所述电致伸缩材料层装配于纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层的外部，与纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层紧密接触；所述电致伸缩材料层构成圆筒状结构；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层采用纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线按照一定角度方向螺旋缠绕在电致伸缩材料层外面构成外层；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层、电致伸缩材料层、纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层共同构成一体化结构；所述碳纳米管纤维双向螺旋缠绕复合结构型电致动器，包括：纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层、电致伸缩材料层、纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线双向螺旋缠绕层；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层装配于碳纳米管纤维双向螺旋缠绕复合结构型电致动器的中部；所述电致伸缩材料层装配于纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层的外部，与纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层紧密接触；所述电致伸缩材料层构成圆筒状结构；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线双向螺旋缠绕层，采用两个不相同角度或方向进行螺旋缠绕在电致伸缩材料层外面构成外层；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层、电致伸缩材料层、纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线双向螺旋缠绕层共同构成一体化结构；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层中的纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧，由多束纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线螺旋加工得到。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维复合结构型电致动器，其特征在于，所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层的纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线两端连接可控高电压，构成碳纳米管纤维复合结构型电致动器的一个电极，可控通入高电压并接通纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层两端；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层的两端连接可控低电压，构成碳纳米管纤维复合结构型电致动器的另一个电极，可控通入低电压并接通纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层两端；所述一个电极与另一个电极之间的两个电极层之间对中间电致伸缩材料层构成具有梯度电压特征的电位差；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线单向螺旋缠绕层、电致伸缩材料层和纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层三层在一体化结构可伸缩或旋转。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维复合结构型电致动器，其特征在于，所述电致伸缩材料层采用电致伸缩材料浸透交叉融入所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层的弹簧圈与圈之间及外面，与所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层构成复合紧密结构。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管纤维复合结构型电致动器，其特征在于，所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线双向螺旋缠绕层的两个不同方向进行缠绕的纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线两端可分别连接不同性质可控高电压或电流；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线双向螺旋缠绕层构成碳纳米管纤维复合结构型电致动器的一个电极，并可控通入不同性质高电压或电流时纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线双向螺旋缠绕层可伸缩或旋转；所述纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层两端连接可控低电压，构成碳纳米管纤维复合结构型电致动器的另一个电极，并可控通入低电压时纳米粒子复合型碳纳米管纤维纱线弹簧层可伸缩或旋转；所述一个电极与另一个电极的两个电极层之间对电致伸缩材料层构成具有梯度电压特征的电位差。