離子聚合物金屬復合材料的電極修飾和硅橡膠粘附性能的改性研究.pdf

1、壁虎飛檐走壁的能力源于其腳底數以萬計的剛毛結構和其精確的運動控制。為實現仿壁虎機器人腳掌簡單有效的驅動和可控粘附，論文提出以導電性能優(yōu)異并且相對廉價的碳納米管和石墨烯對IPMC的鉑電極進行改性，以期降低IPMC的生產成本，提高IPMC的驅動性能。同時論文就硅橡膠的性能進行了詳細的研究。具體內容如下：
　　低維納米碳材料替代鉑制備IPMC電極。采用聚二烯二甲基氯化銨對碳納米管和石墨烯進行帶電修飾，并分散在甲醇中形成穩(wěn)定的電解液，在已

2、進行一次化學鍍鉑的Nafion膜上分別電泳沉積碳納米管和石墨烯薄膜，制備新型IPMC。電致動性能測試結果表明：碳納米管修飾的IPMC致動性能優(yōu)異，3.0V驅動電壓下最大輸出位移和輸出力分別13.90mm，15.72mN，分別是同等條件下鉑電極IPMC的94％和77%，生產成本降低約90%。
　　研究了硅橡膠的組成和性能，分別對 PMHS和 PMVS不同質量比的硅橡膠進行ATR-FTIR檢測分析，計算Si-H含量。樣品的性能用UMT

3、-2試驗機測試。測試結果表明：樣品法向最大粘附力分別為1.46、4.11、4.73、5.36mN，切向最大粘附力分別為19.89、29.06、33.69、38.14mN。機械性能測試結果表明：PMHS:PMVS比例為1:10的拉伸斷裂強度和彈性模量分別為26.87和3.1MPa。
　　利用電化學刻蝕單晶硅，獲得直筒多孔硅模板，真空澆鑄硅橡膠微納陣列。并用 THF超聲加熱條件下對硅橡膠進行溶脹，使PMHS嵌入硅橡膠的網格結構中。利用