[实用新型]一种IPMC材料的电极制备装置

说明书

本实用新型涉及一种电极的制备装置。目的是提出一种用于IPMC材料的电极制备装置；该装置可大大简化IPMC材料的电极制备过程，并使得具有亲水性质的基体交换膜不被溶解在电极里面也可实现两侧电极的附加，更好地实现了IPMC材料的制备。技术方案是：一种IPMC材料的电极制备装置，包括：一个根据IPMC材料尺寸设置的模具，所述模具顶部设置有若干个长方体凹槽，凹槽长度方向的一侧贯通模具，凹槽长度方向的另一侧封闭；所述模具中，每个凹槽贯通模具的一侧下方对应设置有一个插孔，插孔的轴线与凹槽的长度方向平行；该电极制备装置还包括与插孔数量相同的密封插件。

技术领域

本实用新型涉及一种电极的制备装置，尤其涉及一种IPMC材料的两侧电极的制备装置。

背景技术

离子型聚合物金属复合材料(Ionic polymer-metal composites,IPMC)是电活性聚合物材料(EAP)的典型代表，相比于压电陶瓷和形状记忆合金等软材料具有驱动电压低、响应时间短、绿色节能、大变形等驱动优点，目前多用于人工肌肉、仿生学等领域。

IPMC材料由一片制备的基体交换膜和附着在其两侧的电极组成，形成一种类似于“三明治”的结构。当在IPMC上下表面施加电压后，上下表面会形成电场，在静电力的作用下，可移动离子将发生定向迁移。可移动阴离子不能发生迁移，而可移动阳离子会迁移到阴极侧，并对溶剂分子产生拖拽作用，溶剂分子也随可移动阳离子一起迁移到阴极侧，导致沿厚度方向离子浓度和溶剂分子压力梯度分布不均。在其作用下，IPMC材料压力梯度高的一侧发生膨胀，另一侧收缩，从而导致材料的整体变形。

IPMC材料的传统制备工艺需要将Nafion膜与贵金属盐溶液一起放在容器中进行离子交换，然后取出与反应液进行相关化学反应形成电极。此过程需要反复进行，耗费时间较多。另有一种以IPMC材料的阵列式制备工艺，采用胶带作为掩膜版，把不需要镀电极的地方用胶带遮盖住，在反复进行此过程的同时， Nafion膜将会发生收缩和溶胀，导致胶带脱落，制备耗时且效果较差。此外，由于部分IPMC材料的基体交换膜具有亲水性质，在进行附加电极的时候，极大可能会直接溶解在电极溶液里面，导致IPMC材料制备失败。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提出一种用于IPMC材料的电极制备装置；该装置可大大简化IPMC材料的电极制备过程，并使得具有亲水性质的基体交换膜不被溶解在电极里面也可实现两侧电极的附加，更好地实现了IPMC材料的制备。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为：

一种IPMC材料的电极制备装置，包括：

一个根据IPMC材料尺寸设置的模具，所述模具顶部设置有若干个长方体凹槽，凹槽长度方向的一侧贯通模具，凹槽长度方向的另一侧封闭；

所述模具中，每个凹槽贯通模具的一侧下方对应设置有一个插孔，插孔的轴线与凹槽的长度方向平行；

该电极制备装置还包括与插孔数量相同的密封插件，每个密封插件都由一个可与插孔插接匹配的圆柱体和一个可与凹槽横截面相匹配的长方体连接而成；所述的长方体可在圆柱体与插孔的插接配合的同时封堵住凹槽的横截面，从而形成模具装置的一侧密封。

进一步的，圆柱体轴线的水平面投影，与凹槽轴线的水平面投影共线。

进一步的，所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，所述长方体的顶面与模具的顶面共面，所述长方体的底面与模具的底面共面。

进一步的，所述模具为矩形体，所述凹槽长度方向的一侧贯通模具的同时，又在该侧贯通模具的厚度方向；所述密封插件上的圆柱体与所述插孔插接配合时，密封插件上的长方体的背向圆柱体的一侧平面与模具同一侧平面相平齐。