[发明专利]一种基于液态金属的形变记忆复合材料及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种基于液态金属的形变记忆复合材料及制备方法与应用，其中，制备方法包括步骤：将聚二甲基硅氧烷预聚物、固化剂以及液态金属混合均匀并加入到成型模具中；静置分层后加热固化，得到基于液态金属的形变记忆复合材料。本发明制备的复合材料能够记忆形变量，并且可以通过加热的方式加速形变的恢复让材料达到可重复利用的目的。

技术领域

本发明涉及形变记忆复合材料领域，尤其涉及一种基于液态金属的形变记忆复合材料及制备方法与应用。

背景技术

液态金属（LM）或低熔点合金（LMPA）在弹性体或流体载体介质中的二元混合物可以表现出电、热和机械性能的独特组合。这种新兴的多功能复合材料在可穿戴应用中有良好的前景，可被用于生物启发机器人和形状可编程架构。

混合液态金属与弹性体可提高材料的韧性，主要是通过各种技术实现在裂缝尖端的能量耗散。中等尺寸的应用，如颗粒填充复合材料；分子尺度的应用，包括混合双网络凝胶和聚合物。这些材料使用广泛，但极少可以重复使用，因为这类二元复合材料不存在记忆形变功能，在变形过程中受到应力产生一定的应变，而后却不能自恢复，导致材料的不可再次被利用。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于液态金属的形变记忆复合材料及制备方法与应用，旨在解决现有的基于液态金属的二元复合材料不具有记忆形变功能而不能重复使用的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法，包括步骤：将聚二甲基硅氧烷预聚物、固化剂以及液态金属混合均匀并加入到成型模具中；静置分层后加热固化，得到基于液态金属的形变记忆复合材料。

所述的基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法，其中，所述聚二甲基硅氧烷预聚物与所述固化剂的质量比为（8-12）:1。

所述的基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法，其中，所述聚二甲基硅氧烷预聚物与所述液态金属的质量比为1:（1-3）。

所述的基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法，其中，所述加热固化的工艺参数为：65℃下加热3 h。

所述的基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法，其中，所述液态金属为汞、镓或镓基合金。

所述的基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法，其中，所述镓基合金为镓铟锡合金、镓铟共晶或镓锌合金。

一种基于液态金属的形变记忆复合材料，采用如上所述的制备方法制备而成。

一种如上所述的基于液态金属的形变记忆复合材料的应用，将其用于制作形变记忆传感器或温控开关。

有益效果：本发明提供了一种如上所述的基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法，本方法制备的复合材料，在发生变形并将温度降至液态金属熔点以下后，复合材料便由于上下层弹性模量的不同发生弯曲变形；而当温度上升至液态金属的熔点温度（例如镓金属只需要大于29.8℃）以上保持足够的时间，便可以自动恢复到原始状态，即能够记忆形变量；可以通过加热的方式加速形变的恢复，从而可以让材料达到可重复利用的目的。

附图说明

图1为本发明实施例1中的样品的微观结构表征图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于液态金属的形变记忆复合材料及制备方法与应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种基于液态金属的形变记忆复合材料的制备方法的较佳实施例，包括步骤：