離子聚合物金屬復合材料（IPMC）是一種新型智能材料，在較低電場的作用下能發(fā)生較大的形變。由其構成的致動器具有致動方式簡單、致動電壓低、重量輕等優(yōu)點，IPMC材料在仿生機器人、應力傳感器、人工肌肉和生物醫(yī)學等方面有廣泛的應用前景。為了滿足科學研究和工程領域對IPMC應用的需求，本文對IPMC的制備技術、機電特性及其它相關問題進行了研究，主要取得了以下成果：（1）總結分析了國內外人工肌肉特別是IPMC作動器的技術現狀及其發(fā)展，說明了其工程應用，闡明了本研究的意義。（2）研究分析了IPMC材料的致動機理，探索研究了IPMC的制備工藝。通過大量試驗，探索總結出一套IPMC致動器表面電極化學鍍的標準化工藝；以Nafion-117膜為基底材料，成功制備出IPMC人工肌肉致動器試樣；利用環(huán)境掃描電子顯微鏡對IPMC的斷面形貌和電極厚度進行了表征。（3）基于非接觸式視覺測量原理構建出IPMC材料的功能特性試驗平臺。通過在該平臺上進行大量的IPMC機電特性實驗，探索總結出IPMC響應特性、應變特性、力學特性、機電耦合特性等方面的一些重要的規(guī)律。（4）為了提高IPMC材料的機械輸出動力，研究出了利用溶液... 

【文章來源】：南昌航空大學江西省

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

IPMC結構示意圖

圖 1-1 IPMC 結構示意圖料是 IPMC 材料的主要組成部分，其性能直接影響到 IPMC用的 IPMC 人工肌肉材料的基體材料主要有三種:常見的是 Du Pont 公司生產的 Nafion 高分子膜材料系列(全其分子結構如圖 1-2 所示。

圖 1-3 Flemion 膜分子結構 或 1。hi Chemieal 公司產的 Aciplex 膜，其分子結構如圖 1圖 1-4 Aciplex 膜分子結構=0 或 l，n=2~5。紹的三種材料分子結構可以看出，這三種高分子有機物主鏈）和親水層（陽離子或陰離子團）組成，這量的極性溶劑（如水）。因此一般來說，當 IPMC 材達到最佳的工作效果。


本文編號：3255609