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基于介电弹性体面积应变特性的实验研究


工 业 技 术  基 于 介 电弹 性 体 面 积 应 变特 性 的 实 验研 究 ①   胡 意立  沈 燕青  欧 阳杰  ( 江师范 大学工学 院  浙江金 华  3 1 04  浙 2  ) 0 摘 要: 电场 活化聚合物在直 流电场作 用下会 产生大幅度 的应变, 通过本次 实验研 究影响介 电弹性体材料激 活 区( 电极涂层 区域 ) 面积应变  的主要 因素 , 寻找 激 活 区 面积 应 变 和 这 些 影 响 因 素 之 间 的 关 系 , 而 根 据 它 们 之 间 的 关 系 确 定 能 获 得 所 需 激 活 区 面 积 应 变 的合 适 条 件 。 进   文 中对 材 料分 别从 单轴 预拉 仲 均 匀双轴 预拉 伸 , 均 匀双轴 预拉 伸 等方 面作 实验 分 析 。 非   关 键 词 : 电 弹性 体   预拉 伸  屯极 材 料  面积 应 变  介 中图 分 类号 :  2 TM2   8 文 献标 识 码 :   A 文章 编 号 : 7 —0 8 2 1 )4 a一0 4 —0  1  6 4 9 x( o 10 () 0 4 2 动 器 、 感 器 领 域 极 赋 应用 潜 力 , 如 可 用  传 例 机 尤其 是 仿 生 机 器 人  电 活性 聚 合 物 的 种类 包括 : 电橡 胶 、 于微 小 型机 械 、 器人 , 导     离 子 交 换 膜 金属 复 合材 料 、 胶 体 、 凝 纳米 管  的 柔 性 电 致 动 。 介 电弹 性 体 材 料 两 个 相对 表 面 覆 盖 上  及 介 电 弹 性 体 等 。 中 介 电弹 性 体 被 认 为 其   当 弹 是 最 具 前 景 的 一 类 材 料 , 中 以 丙 烯 酸 弹  柔性 电极 , 电极 上 施 加 电压 时 , 性 体 将  其 厚 性 体 和 硅 树 脂 弹 性 体 最 具 有 代 表 性 。 电  发 生 厚 度 和 面 积 的 变 化 : 度 减 小 而 面 积  介 其 当   弹 性 体 既 可 正 向 使 用 , 特 性 柔 软 、 量  扩 大 。 原 理 如 下 : 电 极 上 施 加 电压 时 , 其 质 轻, 被称 为人 造 肌 肉 , 未 来 新 一 代 柔性 致  上下 两个 电极 上 的 异 性 电荷 相 互 吸 引 而 每  在 1引 言  个 电极 上的 同 性 电荷 相 互 排 斥 , 这 个 力  当 足 够 大 时 就 能 观 察 到 介 电 膜 明显 的 运 动 。   当然 , 盖 在 两 个 面 上 的 电极 必 须 是 柔 性  覆 的 。 性 体 材 料 膜 型 驱 动 器 就 是 依 据 这 种  弹 原理 制成的 。   目前 , 介 电弹 性 体 材 料 的 研 究 主 要  对 集 中 在 驱 动领 域 , 美 国 的斯 坦 福 研 究 所 、 如   伊利诺斯 州大学 , 洲的 爱尔兰、 国、 欧 英 意  活 区  大 利 等 国 家 及 日本 的 几 个 公 司 。 中 , 国  其 美 的AMI t ca Mu c   n .公司专 门开  ( i il Ar f   s t Ic ) i e 发基 于电活性聚合 物的新型技术平 台,   目 前 服 务 于 基 于该 材 料 的 包 括 工 业 、 医疗 、 消  费 、 车 及 航 天 等 领 域 的 大 约 4 亿 美 元 的  汽 0 市场 , 是我 国在 该 领 域 开 展的 研 究 很


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