本文關(guān)鍵詞：表面粗化對(duì)IPMC人工肌肉性能的影響

  更多相關(guān)文章： 離子聚合物金屬?gòu)?fù)合材料(IPMC) 人工肌肉 Nafion 表面粗化 驅(qū)動(dòng)性能

【摘要】：離子聚合物金屬?gòu)?fù)合材料(Ionic Polymer Metal Composite,IPMC)是由聚合物基底膜和金屬電極復(fù)合而成的一種新型的離子型電致動(dòng)材料.對(duì)基底膜進(jìn)行表面粗化處理,改善聚合物基底和金屬電極間交界面構(gòu)筑方式是提高材料性能的重要方法.本文針對(duì)IPMC人工肌肉的制備提出了一種可控的基底膜定向表面粗化方法,基于UMT-2摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)了一套IPMC基底膜表面粗化裝置.對(duì)比手工粗化,采用3種載荷對(duì)Nafion商業(yè)膜表面進(jìn)行了機(jī)械粗化處理.對(duì)不同粗化條件獲得的基底膜以相同的工藝制備IPMC,研究了不同粗化方法和條件對(duì)IPMC人工肌肉力和位移輸出性能的影響.結(jié)果表明,機(jī)械粗化能夠排除手工粗化過程中人為因素的影響,做到粗化加載的力度及方向性可控,使磨痕深淺均勻方向一致.相比手工粗化,通過機(jī)械粗化可以改善基底膜與電極層之間的構(gòu)筑緊密程度,增加鉑顆粒的吸附能力和沉積厚度,獲得更為平整致密、裂隙均勻有序的表面電極,從而降低IPMC表面電阻,提升力和位移輸出能力.致密且較厚的電極層同時(shí)可以阻擋一部分水分的泄露,延長(zhǎng)IPMC有效工作的時(shí)間.該研究能夠提升IPMC制備工藝的穩(wěn)定性,為IPMC制備的標(biāo)準(zhǔn)化奠定基礎(chǔ),同時(shí)提高IPMC人工肌肉的驅(qū)動(dòng)性能,對(duì)IPMC人工肌肉的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用提供保障.
【作者單位】： 南京航空航天大學(xué)仿生結(jié)構(gòu)與材料防護(hù)研究所;南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 離子聚合物金屬?gòu)?fù)合材料(IPMC) 人工肌肉 Nafion 表面粗化 驅(qū)動(dòng)性能
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(5117525) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：R318.17
【正文快照】： 引用格式:楊旭,于敏,王運(yùn)動(dòng),等.表面粗化對(duì)IPMC人工肌肉性能的影響.科學(xué)通報(bào),2016,61:2620 2628Yang X,Yu M,Wang Y D,et al.Effect of surface roughening method on performance of IPMC artificial muscle(in Chinese).Chin Sci Bull,2016,*聯(lián)系人,E-mail:yumin@nuaa.edu.

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：616460