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公开(公告)号：CN113338793B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202110562654.3
申请日：2021-05-24
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
Abstract: 本发明公开一种基于4D打印技术的钻孔劈裂器及其制备方法，其中，基于4D打印技术的钻孔劈裂器包括钻杆和金刚石钻头，金刚石钻头设置在钻杆前端，钻杆中设有沿轴向贯穿的液体流道，液体流道供冷却介质流通至金刚石钻头底部，还包括若干劈裂单元，劈裂单元包括推力弹簧和电热丝，推力弹簧采用形状记忆合金制备，推力弹簧中设有螺旋通道，电热丝设置在螺旋通道内，钻杆侧面上设有数量与劈裂单元一致的圆柱销孔，每一劈裂单元的推力弹簧对应设置在每一圆柱销孔内，每一推力弹簧中所设电热丝的导线均外接电源。本发明将岩石钻进机构与岩石劈裂机构进行了有机结合，在不更换仪器的情况下，能够对钻孔后的岩石及时开展劈裂作业，更加高效便捷。
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公开(公告)号：CN112886858A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110046125.8
申请日：2021-01-14
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
IPC: H02N2/02
Abstract: 本发明公开了一种基于4D打印技术的传感执行一体化装置。装置包括智能感知伸缩构件、位移传导件、压电元件和电致驱动执行元件；压电元件和电致驱动执行元件通过导线构成闭合电回路；位移传导件的两端分别与智能感知伸缩构件和压电元件相连接，智能感知伸缩构件感知外界热、磁、电、光信号，且与位移传导件的连接的一端产生相对位移，位移传导件将智能感知伸缩构件产生的微小位移传导至压电元件，压电元件受到外力的作用产生正压电效应，闭合电回路中产生电流。本发明皆以压电元件的正压电效应实现非电量信号向电量信号的转化并最终驱动电致驱动执行元件，实现了对外界环境各类信号的传感执行一体化设计。
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公开(公告)号：CN113909493B
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202111055680.3
申请日：2021-09-09
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
Abstract: 本发明公开一种镍钛合金和钕铁硼合金多材料及其4D打印方法和应用，镍钛合金和钕铁硼合金多材料采用镍钛合金材料与钕铁硼合金材料通过4D打印一体化制作成型，且分别采用不同的4D打印工艺将近等原子比的镍钛合金与钕铁硼合金进行结合，对钕铁硼合金充磁后，从而获得同时具有形状记忆效应和磁效应的多功能构件。本发明提供的镍钛合金和钕铁硼合金多材料的4D打印方法可以制备出不同结构的多功能构件，具备一体化成型的特点，该多功能构件基于镍钛合金的相变吸能效果，结合钕铁硼合金的磁性能，可以用于磁驱动的固态制冷装置，同时，将镍钛合金作为导线，借助其热相变吸能产生的形变效果切割钕铁硼合金的磁感线，可以将环境中的热量变化转化为电能。
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公开(公告)号：CN112886858B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202110046125.8
申请日：2021-01-14
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
IPC: H02N2/02
Abstract: 本发明公开了一种基于4D打印技术的传感执行一体化装置。装置包括智能感知伸缩构件、位移传导件、压电元件和电致驱动执行元件；压电元件和电致驱动执行元件通过导线构成闭合电回路；位移传导件的两端分别与智能感知伸缩构件和压电元件相连接，智能感知伸缩构件感知外界热、磁、电、光信号，且与位移传导件的连接的一端产生相对位移，位移传导件将智能感知伸缩构件产生的微小位移传导至压电元件，压电元件受到外力的作用产生正压电效应，闭合电回路中产生电流。本发明皆以压电元件的正压电效应实现非电量信号向电量信号的转化并最终驱动电致驱动执行元件，实现了对外界环境各类信号的传感执行一体化设计。
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公开(公告)号：CN113930734A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111093131.5
申请日：2021-09-17
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
Abstract: 本发明公开一种基于4D打印技术的热电复合材料的制备方法，包括如下步骤：以形状记忆合金粉末为原料，采用4D打印技术制得上下表面具有多个凸起结构的形状记忆合金部件；采用压头对形状记忆合金部件的上下表面进行整平处理；通过磁控溅射方法，将挠曲效应材料贴合设置在形状记忆合金部件的上下表面；将电极材料镀在形状记忆合金部件的上下表面。本发明利用微结构增材制造工艺在形状记忆合金表面制作微小凸起结构，将其表面整平处理后，通过磁控溅射方法将挠曲效应材料薄膜结合在形状记忆合金表面，随后在最外层镀电极材料，通过形状记忆合金在热场下的形状记忆效应，引导薄膜挠曲变形产生电效应，实现电信号的输出，热电转换效率显著提升。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113944564B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202111094424.5
申请日：2021-09-17
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
Abstract: 本发明涉及增材制造与先进制造技术领域，尤其涉及一种基于4D打印技术的变孔径装置及其制备方法。其中，基于4D打印技术的变孔径装置包括圆柱状管体和圆锥状管体，所述圆柱状管体用于连接其他零件，所述圆锥状管体的管壁上沿圆周均匀设有若干褶皱单元，每一褶皱单元的横截面为正弦曲线状结构，所述圆柱状管体与圆锥状管体采用镍钛形状记忆合金材料通过4D打印技术一体成型，所述4D打印技术为选区激光熔化技术。本发明的两部分结构通过4D打印技术一体成型，圆锥状管体打印后的状态为伸展状态，成型后采用外力使各个褶皱单元收缩，达到与圆柱状管体同直径的收缩状态，加热后各褶皱单元立即从收缩状态转为伸展状态，从而实现变孔径。
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公开(公告)号：CN113944564A
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202111094424.5
申请日：2021-09-17
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
Abstract: 本发明涉及增材制造与先进制造技术领域，尤其涉及一种基于4D打印技术的变孔径装置及其制备方法。其中，基于4D打印技术的变孔径装置包括圆柱状管体和圆锥状管体，所述圆柱状管体用于连接其他零件，所述圆锥状管体的管壁上沿圆周均匀设有若干褶皱单元，每一褶皱单元的横截面为正弦曲线状结构，所述圆柱状管体与圆锥状管体采用镍钛形状记忆合金材料通过4D打印技术一体成型，所述4D打印技术为选区激光熔化技术。本发明的两部分结构通过4D打印技术一体成型，圆锥状管体打印后的状态为伸展状态，成型后采用外力使各个褶皱单元收缩，达到与圆柱状管体同直径的收缩状态，加热后各褶皱单元立即从收缩状态转为伸展状态，从而实现变孔径。
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公开(公告)号：CN112857557A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110046002.4
申请日：2021-01-14
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于4D打印技术成形的听觉传感器。本发明包括薄片、微位移放大机构、电容器、电致形状记忆聚合物和电源；薄片与微位移放大机构的一端相连接，微位移放大机构的另一端与电容器的可移动式电极板相连接，薄片对外界振动与气流摩擦反应灵敏，微位移放大机构将薄片产生的微小位移进行放大并传导至电容器的可移动式电极板；电容器、电致形状记忆聚合物和电源通过导线构成闭合电回路。本发明的听觉传感器，能实现将振动信号转化为电量信号，同时通过电致形状记忆聚合物进一步将电量信号转化为机械运动，能更好地应用于自动控制、软体机器人等诸多领域当中，实现了对环境中声波(噪声)的吸收/感知并主动执行的一体化设计。
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公开(公告)号：CN112743828A
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202011591838.4
申请日：2020-12-29
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
IPC: B29C64/118 , B29C64/209 , B29C64/20 , B29C64/336 , B29C64/30 , B33Y30/00 , B33Y40/00
Abstract: 本发明提供一种环状夹心多材料4D打印喷头，包括喷头本体，所述喷头本体上沿周向设置有多个进料口，所述喷头本体的底端设置有与进料口一一对应的环状同轴的出料口，所述进料口和出料口通过依次内嵌的流道连通。本发明提供的4D打印喷头通过将多个进料口以内嵌流道的方式与出料口同轴化设置，既极大提升了喷头本体空间结构的利用率，又能保证异种材料的相互隔离、互不浸染，同时提高了打印效率与精度。
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公开(公告)号：CN113909493A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111055680.3
申请日：2021-09-09
Applicant: 中国地质大学(武汉) , 北京电子工程总体研究所
Abstract: 本发明公开一种镍钛合金和钕铁硼合金多材料及其4D打印方法和应用，镍钛合金和钕铁硼合金多材料采用镍钛合金材料与钕铁硼合金材料通过4D打印一体化制作成型，且分别采用不同的4D打印工艺将近等原子比的镍钛合金与钕铁硼合金进行结合，对钕铁硼合金充磁后，从而获得同时具有形状记忆效应和磁效应的多功能构件。本发明提供的镍钛合金和钕铁硼合金多材料的4D打印方法可以制备出不同结构的多功能构件，具备一体化成型的特点，该多功能构件基于镍钛合金的相变吸能效果，结合钕铁硼合金的磁性能，可以用于磁驱动的固态制冷装置，同时，将镍钛合金作为导线，借助其热相变吸能产生的形变效果切割钕铁硼合金的磁感线，可以将环境中的热量变化转化为电能。
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