生物凝膠電驅動器的運動壽命研究.pdf

1、基于電活性聚合物(Electro-active polymers，EAP)材料的生物凝膠電驅動器，是一種新型離子聚合物材料，其具備形變量大、響應速度快、節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)勢，被廣泛應用于微型智能機器人、醫(yī)療器械及水下低噪驅動等領域，日漸受到國內外研究學者的關注。雖然其擁有上述眾多優(yōu)勢，其運動壽命較短的缺陷成為阻礙其廣泛應用于工程實際的主要問題。
　　本文通過研究生物凝膠電驅動器的運動機理，構建了電驅動器的運動模型，搭建了電驅動器運動

2、壽命測試平臺，通過觀察電驅動器運動及失效過程，確定了電驅動器的運動壽命判定標準，通過對比觀察電驅動器運動壽命終止前后的表面形貌、截面特征變化以及含水量變化等，從宏觀上初步分析了電驅動器運動壽命終止的主要原因。
　　通過對新制及壽命終止的電驅動器樣件分別進行場發(fā)射微觀形貌掃描分析、拉伸對比實驗、失水特性研究以及能譜掃描分析等，對比探究了運動失效前后電驅動器的表面及截面微觀形貌變化、失水率變化以及物質組分變化等，并與相關理論結合分析，

3、獲得了電驅動器的運動壽命失效機理。
　　依據電驅動器的失效機理分析，采取熱壓粘合方式提高電驅動器組裝工藝，將半干狀態(tài)的電驅動膜與電極膜進行熱壓處理，通過正交實驗對比探究出最有利于提高運動壽命的組裝工藝參數(shù)，得到了最佳的熱壓溫度、熱壓壓力及熱壓時間。對干燥成膜工藝進行優(yōu)化，分別進行不同干燥溫度設置，控制成膜結晶度，探究獲得了最佳成膜環(huán)境，并運用場發(fā)射掃描顯微觀察表征手段進行了驗證。通過對干燥時間進行控制，探究了失水率對電驅動器運動壽