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一种基于结构超滑的被动式单向微阀及具有其的微泵制造技术

技术编号:42013863 阅读:33 留言:0更新日期:2024-07-12 12:33
本技术公开了一种基于结构超滑的被动式单向微阀及具有其的微泵。微阀包括阀盖、阀座和腔体,阀盖由弹性支撑结构支撑,弹性支撑结构对阀盖施加向下的预紧力,阀盖为单晶石墨材质;阀座包括第一绝缘层和设置在第一绝缘层下方的第二绝缘层,阀座中部预设通孔,第一绝缘层靠近阀盖的一面为原子级平整的表面,阀盖在自然状态下覆盖通孔。本技术利用超滑材料制备微泵中的单向阀,实现对流体流向的控制,由于结构超滑界面超强的密封性,降低了在驱动流体过程中的泄露量,提高了驱动效率;同时由于超滑材料超强的机械性能,使得阀门在开合过程中能够抵抗撞击过程中的磨损,提高了连续工作时间及使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微泵,尤其涉及一种基于结构超滑的被动式单向微阀及具有其的微泵


技术介绍

1、微型仿生机器人和人工触觉等技术日益发展的今天,微气动执行器因材料选择广泛,成本低,形变量大等优点成为了研究的热点,面对数量庞大或者尺寸微小的执行器节点,基于mems技术的流体微泵由于其微型化、集成化、重量轻、功耗低,可靠性好及控制精度高的特性,有望成为下一代气动执行器的理想驱动技术。但是,泵阀阀片受高压流体冲击所引起的磨损及泄露问题,以及如何实现低功耗的输出压力控制成为其在相关领域大规模应用的主要瓶颈。

2、结构超滑(structural superlubricity)技术的提出为解决阀片磨损问题提供了全新的方案,2012年,科研团队首次实现了在大气条件下微米尺度的结构超滑。经研究发现结构超滑状态能够耐受约9.45gpa的高压,且具有耐高/低温的特性,使得超滑器件具有极高的寿命、耐久性及环境适应性,同时结构超滑界面还具有超强的流体密封性能。经过多年的发展已经将二维材料间的结构超滑扩展到了二维与三维材料,同时也实现了大尺度超滑材料的制备,为结构超滑技术的广泛应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,所述阀盖采用单晶石墨材料或石墨烯。

3.如权利要求1所述的基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,所述弹性支撑结构包括弹簧梁和支撑设置在所述弹簧梁两端的支撑柱,所述支撑柱远离所述弹簧梁的一端固定在所述阀座上,所述阀盖设置在所述弹簧梁的中部。

4.如权利要求1所述的基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,还包括腔体,所述阀盖和所述阀座封装在所述腔体中,所述腔体上预留流体过孔。

5.如权利要求4所述的基于结构超滑的被动式...

【技术特征摘要】

1.一种基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,所述阀盖采用单晶石墨材料或石墨烯。

3.如权利要求1所述的基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,所述弹性支撑结构包括弹簧梁和支撑设置在所述弹簧梁两端的支撑柱,所述支撑柱远离所述弹簧梁的一端固定在所述阀座上,所述阀盖设置在所述弹簧梁的中部。

4.如权利要求1所述的基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,还包括腔体,所述阀盖和所述阀座封装在所述腔体中,所述腔体上预留流体过孔。

5.如权利要求4所述的基于结构超滑的被动式单向微阀,其特征在于,所述流体过孔包括第一流体过孔和第二流体过孔,所述第一流体过孔为流体入口端,所述第二流体过孔为流体...

【专利技术属性】
技术研发人员:安杰胡国锋郑泉水
申请(专利权)人:清华大学
类型:新型
国别省市:

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