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2025-12-31 11:30
背景技术
在工业自动化、医疗器械、航空航天等领域，气阀作为一种关键的控制元件，广泛
应用于气体或液体的流量控制、方向控制以及压力调节等场景。传统的气阀通常采用电磁
驱动、机械驱动或气动驱动等方式，但这些驱动方式存在一些局限性：1 .电磁驱动气阀的优
点是：响应速度快，控制精度高，但缺点是：体积较大，功耗较高，且在高频次操作下容易发
热，影响使用寿命。2 .机械驱动气阀的优点是：结构简单，成本较低，但缺点是响应速度较
慢，控制精度有限，且需要复杂的机械传动部件，容易磨损。3 .气动驱动气阀的优点是：适用
于大流量、高压场合；但缺点是：需要额外的气源和管路系统，体积庞大，安装和维护复杂。
记忆合金驱动的优势，记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA)是一种具有形状记忆
效应的智能材料，能够在特定温度下恢复其预先设定的形状。基于记忆合金驱动的气阀具
有以下优势：
1 .结构简单：记忆合金丝直接驱动堵头，减少了传统气阀中的复杂机械传动部件， 简化了结构。
2 .响应速度快：记忆合金丝在通电后能够迅速发生形变，驱动气阀快速开启和关 闭。
3 .低功耗：记忆合金丝仅在通电时消耗能量，且在形变后无需持续供电即可保持 状态，节能效果显著。
4 .体积小、重量轻：记忆合金丝和致动件的结构设计紧凑，整个气阀模组体积小、 重量轻，便于集成到小型化设备中。
5 .长寿命：记忆合金丝具有优异的疲劳性能，能够承受多次形变循环而不易损坏， 延长了气阀的使用寿命。
随着工业自动化和智能化的发展，对气阀的性能要求越来越高，特别是在响应速
度、控制精度、功耗、体积和寿命等方面。基于记忆合金驱动的气阀能够很好地满足这些需
求，因此在近年来得到了广泛的研究和应用，但仍存在有技术的不足例如：记忆合金丝的安
装角度和预紧力需要精确控制，以确保气阀的可靠性和稳定性；气阀的密封性能需要进一
步优化，以适应不同的工作环境和介质；气阀模组的集成化和模块化设计需要加强，以便于
批量生产和维护。
基于记忆合金驱动的气阀及气阀模组是一种具有广阔应用前景的新型气阀技术，
能够有效克服传统气阀的局限性，满足现代工业对高性能气阀的需求。通过不断优化设计
和制造工艺，基于记忆合金驱动的气阀将在未来得到更广泛的应用。
