[发明专利]一种金属/聚合物电致动器的疲劳修复方法与应用有效
申请号: | 201910091030.0 | 申请日: | 2019-01-30 |
公开(公告)号: | CN109763158B | 公开(公告)日: | 2020-02-07 |
发明(设计)人: | 郭东杰;刘瑞雪;王放;周腾;丁井鲜;孙明辉 | 申请(专利权)人: | 郑州轻工业学院 |
主分类号: | C25D9/02 | 分类号: | C25D9/02;C25D7/00;C25D5/18 |
代理公司: | 41125 郑州优盾知识产权代理有限公司 | 代理人: | 张志军 |
地址: | 450002 *** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属/聚合物 电致动器 恒流模式 电镀 脉冲式 电极 修复 恒流 疲劳 电化学工作站 导电性 表面电极 脉冲电镀 稳定驱动 电沉积 电镀液 电极层 聚噻吩 镀层 致动 填充 嵌入 应用 | ||
1.一种金属/聚合物电致动器的疲劳修复方法,其特征在于:所述疲劳修复方法是在金属/聚合物电致动器的聚合物表面镀覆PEDOT电极,PEDOT电极填补在金属/聚合物电致动器的金属纳米块电极的缺陷处。
2.根据权利要求1所述的金属/聚合物电致动器的疲劳修复方法,其特征在于:利用电镀的工艺在致动性能较差的金属/聚合物电致动器表面生成一层聚噻吩,采用恒流模式和脉冲式恒流模式进行电镀,具体步骤如下:
(1)挑选出致动性能较差的金属/聚合物电致动器IPMC:使用信号合成低频功率信号发生器装置,在2V,0.5Hz的电压下,对制备的电致动器进行弯曲变形响应,形变较大的电致动器直接进行应用,将剩下的较小变形量的IPMC进行电镀;
(2) 配置电镀液:采用EDOT的去离子水溶液作为电镀液;
(3)确定电镀条件:需要修复的IPMC因其电极形态和缺陷存在的问题不同,因此使用电化学工作站中的循环伏安法对每个IPMC进行循环伏安扫描,从中得到的最适合的电镀电流值范围,从而确定最佳电镀条件;
(4)使用恒流和脉冲式恒流程序进行电镀:使用电化学工作站中的恒流模式设置200s-600s,脉冲式恒流电沉积15s,停5s为一个周期,循环10-50个周期;
(5)电镀后处理:对电镀后的IPMC进行修剪,切除边缘,确保IPMC具有良好的吸水性能。
3.根据权利要求2所述的金属/聚合物电致动器的疲劳修复方法,其特征在于:所述步骤(2)中EDOT的去离子水溶液的浓度为0.01-0.02g/mL。
4.根据权利要求1所述的金属/聚合物电致动器的疲劳修复方法,其特征在于:所述PEDOT电极是在金属/聚合物基复合材料的表面电化学沉积形成的PEDOT层,PEDOT层的平均厚度为5-100微米。
5.根据权利要求1所述的金属/聚合物电致动器的疲劳修复方法,其特征在于:所述PEDOT层填补在金属纳米颗粒块与块之间,或者填充在金属纳米块与聚合物膜之间,或者覆盖在金属纳米块表面。
6.根据权利要求1-5任一所述的金属/聚合物电致动器的疲劳修复方法,其特征在于:所述金属/聚合物电致动器是由离子聚合物膜、固定在离子聚合物膜两侧的金属电极和外接的电信号输入系统组成;所述离子聚合物采用全氟磺酸、全氟羧酸、磺化聚醚醚酮或磺化聚苯乙烯;所述金属电极由铂、金或者银构成;电信号输入系统的电信号为0.1-10Hz,0.5-5V的正弦波、方波或三角波。
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