海藻酸钠复合膜电驱动器、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种海藻酸钠复合膜电驱动器、制备方法及其应用，相对于纯海藻酸钠膜，所述电驱动器包括海藻酸钠绝缘膜，海藻酸钠绝缘膜两侧涂覆海藻酸钠电极膜，海藻酸钠电极膜外接高压脉冲电信号。所述海藻酸钠绝缘膜是由海藻酸钠、羧甲基纤维素、丙三醇通过溶液共混法制成的复合膜；所述海藻酸钠电极膜是由海藻酸钠、羧甲基纤维素、丙三醇、多壁碳纳米管复合而成；在海藻酸钠绝缘膜两表面喷涂少量水后，在海藻酸钠绝缘膜两表面均匀粘贴海藻酸钠电极膜，并放入热压机中热压而成。本发明专利技术制备的复合膜具有更高的介电常数和更好的力学性能；本发明专利技术所制备的复合膜电驱动器由于复合凝胶力学性能和介电性能的提升，能够在低电场下稳定工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料，具体涉及一种高介电常数的海藻酸钠复合膜电驱动器制备方法及其应用。

技术介绍

1、介电弹性体致动器(dea)具有能量密度高、形变量大、响应速度快、机电转化效率高等优点，广泛用于仿生机械、医疗器械等领域，被誉为“人工肌肉”。dea由介电弹性体母体膜和粘附在母体膜两侧的柔性电极组成。电场下，两电极上分别携带正、负电荷，由此产生maxwell力驱动薄膜运动，将电能转化为机械能。在过去的二十年里dea受到了广泛的关注，已被开发为人工肌肉、软机器人、可调谐镜头、微泵等器件。与压电、磁致伸缩和形状记忆材料等其他致动器相比，dea具有密度低、模量低、驱动应变大、驱动速度快、能量密度高等优点。dea在厚度方向的驱动应变sz可近似为：

2、sz＝-εrε0e2/y＝-e2k(1)

3、式中，ε0是自由空间的介电常数，εr是de的相对介电常数，y是杨氏模量，e是外加电场。k为机电灵敏度(k＝ε/y)。

4、de材料的选择是dea的关键因素之一。为了提高dea的性能，依据公式(1)，de材料应具有低弹性模量，低粘度，高介本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海藻酸钠复合膜电驱动器，其特征在于：所述电驱动器包括海藻酸钠绝缘膜（2），海藻酸钠绝缘膜（2）两侧涂覆海藻酸钠电极膜（1），海藻酸钠电极膜（1）外接高压脉冲电信号（4）。

2.根据权利要求1所述的海藻酸钠复合膜电驱动器，其特征在于：所述海藻酸钠绝缘膜是由海藻酸钠、羧甲基纤维素、丙三醇通过溶液共混法制成的复合膜；具体制备方法如下：通过水浴加热将海藻酸钠缓慢倒入去离子水中并不断搅拌得到混合溶液A；将羧甲基纤维素溶解于去离子水中得到混合溶液B；将混合溶液A、混合溶液B、丙三醇和十二烷基硫酸钠均匀混合，得到混合溶液C；将混合溶液C倒入玻璃培养皿中，在真空干燥箱中加热至溶剂完全...

【技术特征摘要】

1.一种海藻酸钠复合膜电驱动器，其特征在于：所述电驱动器包括海藻酸钠绝缘膜（2），海藻酸钠绝缘膜（2）两侧涂覆海藻酸钠电极膜（1），海藻酸钠电极膜（1）外接高压脉冲电信号（4）。

2.根据权利要求1所述的海藻酸钠复合膜电驱动器，其特征在于：所述海藻酸钠绝缘膜是由海藻酸钠、羧甲基纤维素、丙三醇通过溶液共混法制成的复合膜；具体制备方法如下：通过水浴加热将海藻酸钠缓慢倒入去离子水中并不断搅拌得到混合溶液a；将羧甲基纤维素溶解于去离子水中得到混合溶液b；将混合溶液a、混合溶液b、丙三醇和十二烷基硫酸钠均匀混合，得到混合溶液c；将混合溶液c倒入玻璃培养皿中，在真空干燥箱中加热至溶剂完全挥发，得到海藻酸钠绝缘膜。

3.根据权利要求2所述的海藻酸钠复合膜电驱动器，其特征在于：以1g海藻酸钠的质量为基准，需要羧甲基纤维素0.3-0.5g，丙三醇3-5g，十二烷基硫酸钠0.2-0.5g。

4.根据权利要求1所述的海藻酸钠复合膜电驱动器，其特征在于：所述海藻酸钠绝缘膜的厚度为0.05~0.50mm，介电常数为40-400，弹性模量为0.48-0.99 mpa。

5.根据权利要求1所述的海藻酸钠复合膜电驱动器，其特征在于：所述海藻酸钠电极膜是由海藻酸钠、羧甲基纤维素、丙三醇、多壁碳纳米管复合而成；制备方法如下：通过水浴加热将海藻酸钠和羧甲基纤维素缓慢倒入去离子水中并不断搅拌得到混合溶液ⅰ；将多壁碳纳米管加入去离子水中进行超声分散得到混合溶液ⅱ；将混合溶液ⅰ、混合溶液ⅱ和丙三醇均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东杰，包军，李创，宋翔宇，周静欣，郭笑扬，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：