[发明专利]一种多悬臂热双金属驱动器及其制备方法在审
| 申请号: | 201910459264.6 | 申请日: | 2019-05-29 |
| 公开(公告)号: | CN110299274A | 公开(公告)日: | 2019-10-01 |
| 发明(设计)人: | 韩晓东;李志鹏;毛圣成;张剑飞;马东锋;翟亚迪;李雪峤;张晴;栗晓辰;马腾云;张泽 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
| 主分类号: | H01J37/20 | 分类号: | H01J37/20;G01N23/02;G01N23/20025;G01N23/2005 |
| 代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 苗青盛;周琦 |
| 地址: | 100022 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 开口 主动区 驱动器 热双金属 被动区 悬臂 制备 设计驱动器 力学实验 连接通道 纳米材料 驱动位置 透射电镜 原位表征 批量化 侧壁 驱动 压缩 灵活 生产 | ||
1.一种多悬臂热双金属驱动器,其特征在于,
包括本体;
所述本体包括主动区和设置在所述主动区两侧的两个被动区,所述主动区所采用的材料的热膨胀系数大于所述被动区所采用的材料的热膨胀系数;
所述主动区开设第一开口,每个所述被动区均开设第二开口,所述第一开口与所述被动区之间的连接部设为第一搭载梁,所述第二开口与所述主动区之间的连接部设为第二搭载梁,且所述第一搭载梁与所述第二搭载梁并行排列;
所述第一开口的相对两侧分别通过连接通道与相应侧的所述第二开口连通;所述第一搭载梁与所述第二搭载梁均由所述连接通道分隔成两部分;
每个所述第二搭载梁与所述第二开口上相对第二搭载梁的侧壁之间各自构成一个压缩驱动位置。
2.根据权利要求1所述的多悬臂热双金属驱动器,其特征在于,所述本体呈圆形片或半圆形片结构,所述第一开口与所述第二开口均呈条形结构,所述第一开口与所述第二开口相互平行布置。
3.根据权利要求2所述的多悬臂热双金属驱动器,其特征在于,所述主动区开设有一个所述第一开口,每个所述被动区各开设有一个所述第二开口,两个所述第二开口对称布置在所述第一开口的两侧。
4.根据权利要求3所述的多悬臂热双金属驱动器,其特征在于,所述连接通道垂直设置在所述第一开口与所述第二开口的中部;两个所述第二开口的侧壁上分别设有相对第二搭载梁布置的第一搭载端和第二搭载端,且所述第一搭载端和所述第二搭载端相对布置在所述连接通道的两端。
5.根据权利要求3所述的多悬臂热双金属驱动器,其特征在于,所述第一开口内还设有第三搭载梁,所述第三搭载梁将所述第一开口分隔为两部分,所述第三搭载梁与所述第一搭载梁相平行。
6.根据权利要求3所述的多悬臂热双金属驱动器,其特征在于,所述连接通道中还设有第四搭载梁;所述第四搭载梁的两端分别连接所述第一搭载端和所述第二搭载端,所述第四搭载梁的中部设有“十”字形搭载端;所述“十”字形搭载端位于所述第一开口内,所述“十”字形搭载端的四端分别与所述第一开口内的四根所述第一搭载梁的悬持端相对应。
7.一种用于制备权利要求1-6中任意一项所述的多悬臂热双金属驱动器的制备方法,其特征在于,包括:
S1,制备热膨胀系数不相同的第一板料和第二板料;
S2,将第一板料与第二板料沿竖直方向交替叠放,并使各层板料相互间结合为一体,构成中间料样模组;
S3,沿着竖直方向切割所述中间料样模组,以得到双金属料板,其中,双金属料板由所述主动区和所述被动区交替布置而成;
S4,在所述双金属料板上排版多个与所述多悬臂热双金属驱动器结构相对应的加工版图,沿着所述加工版图进行剪切加工,得到所述多悬臂热双金属驱动器。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第一板料与所述第二板料均为非磁性材料。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,还包括对所述第一板料与所述第二板料进行表面处理,在完成对所述第一板料与所述第二板料的叠放操作后,采用轧制或扩散焊方法将各层板料相互结合为一体;在步骤S3中,还包括对双金属料板沿竖直方向的两侧边进行砂纸打磨,并对双金属料板的切割端面进行表面处理;在步骤S4中,还包括采用激光切割、离子束刻蚀或等离子体刻蚀加工的方式沿着所述加工版图进行剪切加工。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述双金属料板的厚度为50~200μm;由步骤S1-S4制备得到的多悬臂热双金属驱动器的本体直径为2.5~3.5mm。
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