国家自然科学基金(11372132)
- 作品数：5 被引量：4H指数：1
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- 铂-全氟磺酸复合材料的传感性能
- 2015年
- 为研究铂-全氟磺酸(Pt-PFSA)复合材料的传感特性,首先,测试了在阶跃激励和正弦激励下,Pt-PFSA复合材料的响应输出电压;然后,采用化学镀方法,将铂原子沉积在由Nafion溶液制备的0.4mm厚的Nafion阳离子交换膜的两个表面上;最后,考察了含水量对Pt-PFSA复合材料输出电压的影响,预测了正弦激励下PtPFSA复合材料的传感性能,进行了不同频率的正弦激励实验。结果表明:采取保湿措施后,含水量变化导致的输出电压降低幅度低于5%;在阶跃激励信号下,当Pt-PFSA复合材料的应变为0.1%时,输出电压具有时延;给出了Pt-PFSA复合材料的灵敏系数表达式,当正弦激励信号频率为5.9Hz时,复合材料的灵敏系数为3.555 8mV/0.2%,得到的实验结果与预测吻合较好。研究为Pt-PFSA复合材料传感性能模型的建立奠定了基础。
- 顾娜安逸熊克裘进浩
- 关键词：阶跃响应传感性能复合材料
- 铂型离子聚合物金属复合材料的制备与电化学阻抗分析
- 2016年
- 通过在溶液浇筑法制备的离子交换膜的表面进行化学镀铂,制备出具有三明治型结构的离子聚合物金属复合材料。使用扫描电镜和能谱仪对其表面和断面形貌以及铂金属含量分布进行表征,并采用电化学阻抗分析方法测试研究其电化学性能,结合实验结果和电极反应动力学理论建立电路模型。实验结果和电路模型分析表明:损坏后试样较正常试样的溶液电阻和电荷传递电阻增大,而双电层电容和Warburg阻抗的数值减小。可见将电化学性能作为评价离子聚合物金属复合材料驱动性能和传感性能的评价指标是可行的。
- 顾娜熊克安逸裘进浩
- 关键词：复合材料离子聚合物金属复合材料电路模型
- 制备温度对Ag-IPMC拉伸及致动性能的影响被引量：1
- 2013年
- 在不同的沉积温度-修饰温度（25℃-25℃，15℃-25℃，15℃-15℃，10℃-10℃，7．5℃-15℃，7．5℃-7．5℃）设定下，以化学沉积的方法制备银型离子聚合物金属复合材料（Ag—IPMC），并对制得试样进行了表面形貌观察以及拉伸测试和动态位移测试。结果表明：制备温度在7．5～25℃范围内，反应温度越低，离子交换膜表面所沉积的银粒子团聚颗粒越细小。在7．5℃-7．5℃下制备试样比25℃-25℃下制备的试样团聚颗粒直径小60％。电极厚度受温度影响较大，不同温度下内、外层电极厚度差异明显（内：～130％，外：～70％）；制备温度在15℃-15℃的试样具有最大的弹性模量（比最小值大28％）。在实验温度范围内，最大驱动变形量随着反应温度的降低而增大，其最大值比最小值大80％。
- 顾莉莉熊克卞侃吴佳俊陈骐王帮峰
- 关键词：银电极反应温度抗拉性能
- 铂型离子聚合物金属复合材料传感特性被引量：1
- 2017年
- 基于不可逆热力学和薄板大挠度理论建立了大挠度状态下的IPMC的传感模型。即以不可逆热力学理论为基础,描述了IPMC的离子输运内在机理,以及离子运动与电场及浓度差之间的关系,并考察了IPMC内部的离子运动形式,建立电场与内部压力差之间的关系;同时通过分析受外载荷作用后发生大挠度情况下压力与挠度之间的关系,建立IPMC在大挠度时曲率与两金属膜之间形成的电势差之间的关系,即给出了大挠度状态下IPMC的传感性能模型,并分析了IPMC输出电压的影响因素。将模型仿真值与实验结果进行对比,误差在25%以内,说明建立的传感模型能够较好的预测大挠度状态下IPMC受载后的输出电压。研究结果也表明环境因素对IPMC传感性能的影响很大,在一定程度上限制了其应用范围。
- 顾娜熊克安逸裘进浩
- 关键词：复合材料离子聚合物金属复合材料大挠度
- 直流电激励下的IPMC弯曲大变形力-电耦合模型被引量：2
- 2020年
- 为了描述离子聚合物金属复合材料(ionic polymer metal composites,简称IPMC)悬臂型驱动器在直流电激励下的非线性大变形行为,采用数字图像相关法(digital image correlation,简称DIC)获得的IPMC应变梯度与激励电压间的关系,与修正后的IPMC电极分布式电阻电容(resistor-capacitor,简称RC)电路模型相结合,提出了一种具有解析解的IPMC弯曲大变形力-电耦合模型,并采用Pt电极和Ag电极两种IPMC试样对该模型进行了实验验证。结果表明,该模型能够准确地反映IPMC悬臂型驱动器在直流电激励下的整体弯曲变形现象,且适用于采用沉积法制备电极的IPMC驱动器。
- 熊克刘红光
- 关键词：离子聚合物金属复合材料直流电大变形
