[发明专利]微弹簧的制备方法

摘要

本发明涉及以断裂控制法进行制备微弹簧的方法。本发明是基于控制三维尺度的断裂而制备出微弹簧状。本发明在直径为微米尺度的硬质纤维材料上包覆一层氧化物溶胶，通过氧化物溶胶的液膜的破裂形成了以硬质纤维材料为核、氧化物溶胶为壳的核壳结构的纺锤节，当该种纺锤节的氧化物溶胶壳层中的溶剂挥发后，形成氧化物凝胶为壳的核壳结构的纺锤节。由于纺锤节的特殊的核壳结构和异质的核壳组成，该种纺锤节不仅具有弱的核壳界面，并且具有不同的热膨胀系数。当该种纺锤节被加热处理时，具有不同热膨胀系数的核壳材料产生热应力。在热应力作用下，纺锤节的弱界面处发生开裂，在壳层形成规则的微弹簧。

主权项

一种微弹簧的制备方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：(1)将清洗干净的硬质纤维材料用密封胶固定在U型支架上；(2)将聚合物溶于有机溶剂中，搅拌，使聚合物完全溶解，得到聚合物溶液，再用酸溶液调节所得聚合物溶液呈酸性，然后再加入氧化物溶胶的前躯体，搅拌，使之形成均匀稳定的氧化物溶胶；(3)将步骤(1)固定有硬质纤维材料的U型支架浸渍到步骤(2)得到的氧化物溶胶中，采用提拉法，将固定有硬质纤维材料的U型支架从氧化物溶胶中提拉出来，干燥，在硬质纤维材料上制备出具有核壳结构的氧化物凝胶纺锤节；其中壳是由氧化物溶胶干燥后形成的氧化物凝胶，核是硬质纤维材料；然后进行煅烧，使具有核壳结构的氧化物凝胶纺锤节中的壳层有机物被氧化除去，形成无机氧化物壳层，在形成无机氧化物壳层的同时，壳层开裂得到无机氧化物微弹簧。