一种离子型人工肌肉的快速制备方法技术

本发明专利技术公开了一种离子型人工肌肉的快速制备的方法。离子聚合物‑金属复合材料（IPMC）是一种离子型电致动聚合物，通常被称为人工肌肉。该工艺以离子交换膜（Nafion膜）作为基底材料，以金属复合物为主盐，采用物理喷砂糙化、浸泡还原镀之后进行电镀的方法来实现快速制备这种离子型人工肌肉。该工艺实现其快速制备的的关键在于引入了表面电镀取代了传统的化学镀，极大的节省了时间。本发明专利技术成本低廉，耗时短暂，操作步骤简单，方便快捷，能高效地制备出驱动性能优良的IPMC材料。

【技术实现步骤摘要】
一种离子型人工肌肉的快速制备方法
本专利技术涉及一种离子型人工肌肉的快速制备方法，属于智能材料制备领域。
技术介绍
离子聚合物-金属复合材料(ionicpolymer-metalcomposites，简称IPMC)是一种离子型电致动聚合物，通常被称为人工肌肉。该材料是在离子交换膜（聚电解质薄膜）上下表面通过物理或化学方法各沉积一层电极而形成的三明治结构。在1-3V电压驱动下IPMC可以产生较大的弯曲变形；相反，若施加机械变形或者应变，IPMC电极之间可以产生电势差。所以IPMC是一种具有机电换能能力的新型智能材料。相比于其它传统智能材料来讲，IPMC的突出优点是质量轻、驱动电压低、弯曲变形大、柔韧性好、反应迅速、且具有传感－致动的双向可逆功能，在航天航空、生物医学、仿生机械等领域具有非常大的应用潜力。IPMC工艺流程中，反复浸泡-还原镀后，Nafion膜表面会形成一层微米级疏松的电极层，其仍具较高的表面电阻。为了进一步降低材料的表面电阻，一般采用化学镀将金属镀在材料表面，但是由于化学的手法制作速度较慢，周期较长，对于化学试剂的量有特定要求，制备过程一般要持续进行多于48小时，非常耗时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子型人工肌肉的快速制备方法，其特征在于：包括以下步骤S01 基体膜预处理：以离子交换膜Nafion膜作为基底材料，依次经喷砂打磨、超声波清洗、酸洗和水洗进行预处理；S02浸泡还原镀：将基体膜浸泡在Pd盐溶液中进行钯离子交换后，再用还原性溶液使之还原，在离子交换膜表面形成一层钯金属层得到预镀膜；S03表面电镀：将预镀膜进行电镀的处理，增加材料电极层，增加钯的依附性，降低表面电阻；所述表面电镀包括：（1）电镀前预处理：将预镀膜的四周进行切边处理；（2）电镀：以贵金属盐溶液为电镀液，以活泼金属作为阳极、以阵列式金属探针为阴极进行电镀；S04 后处理：将基体膜在去离子水中清洗，切边处理，之后...

【技术特征摘要】
1.一种离子型人工肌肉的快速制备方法，其特征在于：包括以下步骤S01基体膜预处理：以离子交换膜Nafion膜作为基底材料，依次经喷砂打磨、超声波清洗、酸洗和水洗进行预处理；S02浸泡还原镀：将基体膜浸泡在Pd盐溶液中进行钯离子交换后，再用还原性溶液使之还原，在离子交换膜表面形成一层钯金属层得到预镀膜；S03表面电镀：将预镀膜进行电镀的处理，增加材料电极层，增加钯的依附性，降低表面电阻；所述表面电镀包括：（1）电镀前预处理：将预镀膜的四周进行切边处理；（2）电镀：以贵金属盐溶液为电镀液，以活泼金属作为阳极、以阵列式金属探针为阴极进行电镀；S04后处理：将基体膜在去离子水中清洗，切边处理，之后在碱溶液中浸泡，进行离子交换。2.根据权利要求1所述的离子型人工肌肉的快速制备方法，其特征在于：所述喷砂打磨工艺为：喷砂打磨糙化采用玻璃砂进行基体膜表面喷砂，喷砂压力为0.05-0.5MPa，基体膜单面打磨时间为20-90s。3.根据权利要求1所述的离子型人工肌肉的快速制备方法，其特征在于：所述超声波清洗时的水溶液温度为30-80℃、功率为100-400W，清洗时间为10-60min。4.根据权利要求1所述的离子型人工肌肉的快速制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延杰，王家乐，徐望舒，张宇霆，骆敏舟，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32