離子聚合物金屬復(fù)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(gòu)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(diǎn)，IPMC材料在仿生機(jī)器人、應(yīng)力傳感器、人工肌肉和生物醫(yī)學(xué)等方面有廣泛的應(yīng)用前景。為了滿足科學(xué)研究和工程領(lǐng)域?qū)PMC應(yīng)用的需求，本文對IPMC的制備技術(shù)、機(jī)電特性及其它相關(guān)問題進(jìn)行了研究，主要取得了以下成果：（1）總結(jié)分析了國內(nèi)外人工肌肉特別是IPMC作動器的技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展，說明了其工程應(yīng)用，闡明了本研究的意義。（2）研究分析了IPMC材料的致動機(jī)理，探索研究了IPMC的制備工藝。通過大量試驗(yàn)，探索總結(jié)出一套IPMC致動器表面電極化學(xué)鍍的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行了表征。（3）基于非接觸式視覺測量原理構(gòu)建出IPMC材料的功能特性試驗(yàn)平臺。通過在該平臺上進(jìn)行大量的IPMC機(jī)電特性實(shí)驗(yàn)，探索總結(jié)出IPMC響應(yīng)特性、應(yīng)變特性、力學(xué)特性、機(jī)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(jī)械輸出動力，研究出了利用溶液... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

IPMC結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-1 IPMC 結(jié)構(gòu)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(chǎn)的 Nafion 高分子膜材料系列(全其分子結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。

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


本文編號：3255609