双材料混合超材料

热膨胀范围三倍

融合弯曲主导手性与拉伸主导三角形胞元,首次将热膨胀系数编程范围扩展到−710~818 ppm/°C,同时获得连续可调且任意近零的零膨胀设计曲线。

张翼 · Pan, Yang · Han, Dong · Wei Zhong, Jiang · Jiang, Wei · Zhang, Xuegang · Teng, Xingchi · Xi Hai, Ni · 任鑫

Composite Structures 2023

参数信息

可调热膨胀系数范围
-710~818 ppm/°C

技术优势

热膨胀范围扩三倍

以弯曲主导手性胞元替换拉伸主导三角形胞元的边后,各方向热变形贡献叠加,使可调热膨胀系数覆盖范围拓宽至初始三角形超材料的三倍以上。

零膨胀曲线连续可调

通过参数分析获得不同参数组合下的零热膨胀系数曲线,设计者可直接从中选取满足特定工况的零膨胀构型,无需反复试错。

设计自由度更高

混合设计显著改善了热膨胀系数调节过程的平滑性、连续性与灵活性,使超材料能更精细地匹配不同界面的热变形需求。

应用场景