姜涛
,
柳乐仙
,
连慧琴
材料导报
离子聚合物-金属复合材料(IPMC)是一类电活性材料,可作为柔性致动器和传感器,因在仿生学领域有广阔的应用前景而成为材料科学的研究热点之一.概述了IPMC的研究现状,包括IPMC的致动原理,基质膜材料的结构、制备及性质以及电极的制备方法及工艺.基于材料组成结构对IPMC基质膜进行了分类,详细讨论了膜材料的化学结构与其质子交换能力、溶胀性、吸水率、致动力、形变性等性能的关系,并分析了各类材料的特点及局限性；讨论了IPMC电极制备方法及工艺,分析了电极制备方法与其性能的关系；通过归纳总结IPMC组成结构对其性能的影响规律,探讨改进IPMC性能的方法,并展望了该类材料的发展前景.
关键词:
离子聚合物-金属复合材料
,
离子交换膜
,
致动器
,
机电性能
常龙飞
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陈花玲
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朱子才
,
李博
,
王延杰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.027
主要研究钯电极型离子聚合物-金属复合材料(Pd-ionic polymer-metal composite,Pd-IPMC)的制备工艺.以增加 Pd-IPMC 的电致动位移为优化目标,采用正交优化方法,针对浸泡还原镀和化学镀两个核心步骤进行了参数优化,探索了主要工艺参数对材料电致位移的影响规律.实验结果给出了工艺参数的优化值,以及这些参数对材料性能的影响水平和效应曲线.由优化后工艺参数制备的 Pd-IPMC 性能较优化前有显著提高,且优于 ERI 公司商业化的 IPMC.研究结果充分验证了 Pd 作为 IPMC 电极的可行性,解决了现有 Pd-IPMC 材料致动性能不理想的难题,对于制备低成本、大变形的 IPMC 材料,并促进其工程应用具有重要意义.
关键词:
离子聚合物-金属复合材料
,
钯电极
,
制备工艺
,
化学镀
,
正交优化
李博
,
陈花玲
,
朱子才
材料导报
离子聚合物-金属复合材料IPMC(Ionic polymer-metal composite)是一种新型的智能材料,在航天航空、生物医学、仿生机械等领域具有广阔的应用前景.简单介绍了IPMC材料及其性能特点,综述了基于IPMC材料工作机理的理论模型以及从IPMC实际应用角度出发的等效模型的研究现状,并对两种模型进行了比较.其中理论模型可以直观地分析IPMC的性能,但是模型参数多且结构复杂,不易掌握;等效模型简易实用,但是精度不高,扩展性差.指出了IPMC建模研究未来的发展趋势.
关键词:
智能材料
,
离子聚合物-金属复合材料
,
理论建模
