【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种双向压缩管状形状记忆复合结构及其制备方法、伸缩管，具体适用于一种双向可压缩回复型的管状形状记忆复合材料，提高形状记忆复合材料的回复性能。
技术介绍
1、形状记忆材料是一种能够通过物理或者化学方法改变其形状，并在受到外界刺激时恢复到原始形状的特殊材料，其具有很强的可塑性和可逆性，广泛应用于医疗器械、机械工程、航空航天及电子设备等领域，相较于传统的形状记忆聚合物，形状记忆复合材料中的纤维增强材料可以提供优异的力学性能和耐腐蚀性能，所以其机械强度高、模量高、使用寿命长。
2、目前常见的形状记忆复合材料多为板材，其极大程度上限制了形状记忆复合材料的应用范围，在航空航天领域，在太阳帆展开等操作中需要用到管状形状记忆复合材料。
3、目前已有的形状记忆复合材料专利如：cn115654052 a公开了一种压缩型管状形状记忆复合结构及其制造方法，采用管状针织物以及螺旋形高性能纱线对形状记忆材料进行增强。虽然这种管状形状记忆复合材料相比板材拥有回弹力高，形状回复率高，但其仍存在以下缺陷：由于其结构上的限制，只能实现径向上的压缩可回复，无法实现轴向上的压缩可回复，因此无法实现径向、轴向双向压缩可回复形状记忆变形。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的无法实现径向、轴向双向压缩可回复形状记忆变形的缺点，提供了一种可以实现径向、轴向双向压缩可回复形状记忆变形的双向压缩管状形状记忆复合结构及其制备方法。
2、为实现以上目的，本专利技术的
3、一种双向压缩管状形状记忆复合结构，所述形状记忆复合结构包括：波纹管状编织体及形状记忆包覆体；
4、所述波纹管状编织体为中空波纹管形针织物，所述形状记忆包覆体填充于波纹管状编织体的内部间隙及内、外表面，所述形状记忆包覆体随波纹管状编织体的内外轮廓包覆；
5、所述波纹管状编织体包括同轴设置的一个或多个首尾相接的膨胀短管编织单元，所述膨胀短管编织单元为中部径向向外膨胀的短管结构。
6、所述波纹管状编织体采用循环变化加减针编织工艺制备，相邻膨胀短管编织单元编织为一体化编织的波纹管状编织体。
7、所述波纹管状编织体上沿径向膨胀部分为波峰，所述波纹管状编织体上沿径向收缩部分为波谷，波纹管状编织体上波峰与波谷交替出现。
8、所述波纹管状编织体上波峰处半径与波谷处半径比为1.2：1至4：1，所述膨胀短管编织单元的长度为0.5-2cm。
9、所述波纹管状编织体上波峰处的针织线圈密度为25-35针/5cm，波纹管状编织体上波谷处的针织线圈密度为15-25针/5cm，各个所述针织线圈的针织密度从波峰处到波谷波峰处逐渐减小。
10、所述波纹管状编织体通过60～240tex的纤维材料制成。
11、一种双向压缩管状形状记忆复合结构的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
12、步骤一、编织，调节针织横机上起针三角的参数进而调节编织的横向针织密度、纵向针织密度以及编织形状，采用60～240tex的纤维在针织横机上通过循环变化加减针编织工艺一体化编织中空的得到波纹管状编织体，当波纹管状编织体编织完成后，进入步骤二；
13、步骤二、预处理，选择与波纹管状编织体轴向波纹尺度相匹配的空心硅胶波纹管作为内部支撑模具，在空心硅胶波纹管中填充作为支撑的高温胶，当高温胶凝固后，在支撑模具外表面均匀涂抹脱模剂，并将波纹管状编织体紧密套在内部支撑模具上，在内部支撑模具波谷各放置一个导流管，两个导流管中分别垂直插入排气管与注入管，最后使用抗高温真空袋进行密封处理，此时真空辅助树脂传递装置制作完成，进入步骤三；
14、步骤三、注胶，将真空辅助树脂传递装置设置于0.01～0.06mpa的真空负压环境中，同时通过注入管将形状记忆聚合物从注入管注入真空辅助树脂传递装置，直到排气管上溢出的形状记忆聚合物均匀且无气泡，此时注胶完成，进入步骤四；
15、步骤四、热处理，将注胶完成的真空辅助树脂传递装置放入烘箱中，在110℃～170℃环境下保温4～10h，保温结束后，将双向压缩管状形状记忆复合结构冷却至室温并完成固化，此时去除抗高温真空袋及内部支撑模具得到双向压缩管状形状记忆复合结构。
16、一种形状记忆伸缩管，所述形状记忆伸缩管包括所述的形状记忆复合结构及加热装置，所述形状记忆复合结构的波纹管状编织体含有多个依次首尾相接膨胀短管编织单元形成一体化结构；
17、所述形状记忆复合结构内设置有加热装置，所述加热装置包括上加热棒组和下加热棒组，所述上加热棒组和下加热棒组沿同一圆周设置，所述上加热棒组和下加热棒组均与波纹管状编织体的波谷处的内壁相接触，所述上加热棒组和下加热棒组用于所述的形状记忆复合结构使其回复形状。
18、一种可模块化设置的形状记忆系统，所述形状记忆系统包括多个所述的形状记忆伸缩管，所述形状记忆伸缩管固定于两块固定座之间，所述两块固定座之间这件的形状记忆伸缩管呈单列式排列或矩阵式排列。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
20、1、本专利技术一种双向压缩管状形状记忆复合结构中，管状编织体包括一个或多个编织单元，编织单元为中部径向膨胀的短管结构，当受到径向作用力时，编织单元径向膨胀部分直径减小，当受到轴向作用力时，编织单元的轴向长度减小，使得编织单元可以沿径向、轴向双向压缩，具有较好可变形性、能量吸收性能及双向可压缩性能。因此，本设计可以通过编织单元的特殊形状，使管状编织体具有较好可变形性、能量吸收性能及双向可压缩性能。
21、2、本专利技术一种双向压缩管状形状记忆复合结构中，编织单元采用循环变化加减针编织工艺制备，相邻所述编织单元编织连接为一体结构，形成管状编织体，管状编织体的内部间隙与表面均匀设置有形状记忆包覆材料，通过织物增强了形状记忆材料的强度与模量。因此，本设计可以通过织物增强形状记忆材料的强度与模量，有效提高了形状记忆复合材料的大变形回复性能，同时缩短了回复时间。
22、3、本专利技术一种双向压缩管状形状记忆复合结构中，编织单元波峰的针织线圈密度为25-35针/5cm，编织单元波谷的针织线圈12密度为15-25针/5cm，各个针织线圈的针织密度从编织单元中部到波谷逐渐减小，编织单元类似波纹的结构具有较高的弹性势能，同时在波峰处织物密度达到最高从而进一步提高了管状形状记忆复合材料的回复性能。因此，本设计通过编织单元的形状及织物密度的变化有效提高了回复力。
23、4、本专利技术一种双向压缩管状形状记忆复合结构的制备方法中，利用间隔循环加减针工艺，将高性能纱线编织成波纹管状织物，达到织物增强体一体化成型，再使用真空辅助树脂传递法与形状记忆包覆材料复合、固化成型，其整体制备工艺简单，流程便捷，有利于提高复合结构的力学性能。因此，本设计工艺简洁、流程短，增强了形状记忆复合材料的力学性能。
24、5、本专利技术一种形状记忆伸缩管中，加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
7.一种根据权利要求1至6中任意一项所述的双向压缩管状形状记忆复合结构的制备方法，其特征在于：
8.一种形状记忆伸缩管，其特征在于：
9.一种可模块化设置的形状记忆系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种双向压缩管状形状记忆复合结构，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，牛子妍，欧阳屹伟，杨雯，李志辉，徐卫林，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：
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