【技术实现步骤摘要】
一种离子聚合物金属复合材料基膜3D制备方法
本专利技术属于3D打印
，具体为一种离子聚合物金属复合材料基膜3D制备方法。
技术介绍
离子聚合物金属复合(IPMC)材料作为离子型EAP的一种，是由阳离子交换膜和铂等贵金属通过化学镀方法复合而成，在基体膜(通常是离子交换膜Nafion等)上下表面采用物理或者化学方法沉积并渗透一层金属电极而形成夹层结构的复合材料。作为一种智能材料，在电场的作用下聚合物分子链两侧固定的相反极性电荷产生吸引和排斥作用，电荷的运动迁移引起薄膜的局部收缩和膨胀；当施加直流电压时，薄膜向某一电极的方向弯曲，并且弯曲程度随着电压的增加而上升，直至达到饱和状态。在交流电压下，薄膜产生摆动弯曲，不同频率下，弯曲位移达到饱和时的驱动电压值不同，频率较高时，电压值较小，能够实现电能与机械能之间的转换。相反，IPMC也可以在机械激励的作用下，发生形变，在其电极的表面产生感知电流。目前IPMC的厚度大都在1mm以下，采用溶液重铸技术得到的IPMC，虽然厚度有所增加，但是其制备周期较长、需要浇筑模具、形状单一、成本高，不适宜在其中添加纳米颗粒对IPMC改性...
【技术保护点】
1.一种离子聚合物金属复合材料基膜3D制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在计算机辅助设计软件中创建待打印基膜结构的实体模型，并对实体模型进行分层切片；步骤2：量取Nafion溶液，并根据设定的Nafion与BaTiO3质量比，计算所需BaTiO3的质量；步骤3：将量取的Nafion溶液放入烘箱，浓缩至质量分数为15％；向浓缩好的Nafion溶液中滴入体积分数15％的二甲基亚砜，再向混合后的Nafion溶液加入按步骤2计算结果称量好的BaTiO3纳米级粉末；最后对混合溶液进行搅拌使溶液充分混合均匀，并消除溶液中的气泡；步骤4：将步骤3得到的溶液倒入成型模具中，放入真...
【技术特征摘要】
1.一种离子聚合物金属复合材料基膜3D制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在计算机辅助设计软件中创建待打印基膜结构的实体模型，并对实体模型进行分层切片；步骤2：量取Nafion溶液，并根据设定的Nafion与BaTiO3质量比，计算所需BaTiO3的质量；步骤3：将量取的Nafion溶液放入烘箱，浓缩至质量分数为15％；向浓缩好的Nafion溶液中滴入体积分数15％的二甲基亚砜，再向混合后的Nafion溶液加入按步骤2计算结果称量好的BaTiO3纳米级粉末；最后对混合溶液进行搅拌使溶液充分混合均匀，并消除溶液中的气泡；步骤4：将步骤3得到的溶液倒入成型模具中，放入真空烘箱进行浓缩蒸发，且在真空烘箱中保持成型模具水平；浓缩蒸发后冷却至室温取出，然后进行研磨得到纳米级颗粒；步骤5：将步骤4得到的纳米级颗粒置入料斗，用挤出机为3D打印机创建Nafion前体细丝，并根据步骤1中分层切片设计采用3D打印机进行设计实体的打印，得到基膜。2.根据权利要求1所述一种离子聚合物金属复合材料基膜3D制备方法，其特征在于：步骤2中Nafion与BaTiO3质量比为100:3。3.根据权利要求2所述一种离子聚合物金属复合材料基膜3D制备方法，其特征在于：步骤5...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪焰恩，王国伟，魏庆华，柴卫红，李欣培，雷明举，郭莹，国玉鸿，宋瑶，蔡显轩，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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