生物凝膠電驅(qū)動器的運(yùn)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(qū)動器，是一種新型離子聚合物材料，其具備形變量大、響應(yīng)速度快、節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于微型智能機(jī)器人、醫(yī)療器械及水下低噪驅(qū)動等領(lǐng)域，日漸受到國內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注。雖然其擁有上述眾多優(yōu)勢，其運(yùn)動壽命較短的缺陷成為阻礙其廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際的主要問題。
　　本文通過研究生物凝膠電驅(qū)動器的運(yùn)動機(jī)理，構(gòu)建了電驅(qū)動器的運(yùn)動模型，搭建了電驅(qū)動器運(yùn)動

2、壽命測試平臺，通過觀察電驅(qū)動器運(yùn)動及失效過程，確定了電驅(qū)動器的運(yùn)動壽命判定標(biāo)準(zhǔn)，通過對比觀察電驅(qū)動器運(yùn)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(qū)動器運(yùn)動壽命終止的主要原因。
　　通過對新制及壽命終止的電驅(qū)動器樣件分別進(jìn)行場發(fā)射微觀形貌掃描分析、拉伸對比實(shí)驗(yàn)、失水特性研究以及能譜掃描分析等，對比探究了運(yùn)動失效前后電驅(qū)動器的表面及截面微觀形貌變化、失水率變化以及物質(zhì)組分變化等，并與相關(guān)理論結(jié)合分析，

3、獲得了電驅(qū)動器的運(yùn)動壽命失效機(jī)理。
　　依據(jù)電驅(qū)動器的失效機(jī)理分析，采取熱壓粘合方式提高電驅(qū)動器組裝工藝，將半干狀態(tài)的電驅(qū)動膜與電極膜進(jìn)行熱壓處理，通過正交實(shí)驗(yàn)對比探究出最有利于提高運(yùn)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(jìn)行優(yōu)化，分別進(jìn)行不同干燥溫度設(shè)置，控制成膜結(jié)晶度，探究獲得了最佳成膜環(huán)境，并運(yùn)用場發(fā)射掃描顯微觀察表征手段進(jìn)行了驗(yàn)證。通過對干燥時間進(jìn)行控制，探究了失水率對電驅(qū)動器運(yùn)動壽