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纤维素基电致驱动纸智能特性的研究 被引量:1
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作者 赵立杰 付强 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期70-73,共4页
利用压电理论中的正压电与逆压电效应,针对纤维素基电致驱动纸(Electro-active paper--EAPap)的智能特性进行了研究。结果表明:同一样品在0.15-0.35V/μm电场强度下,产生了逐步增大的驱动效应;0°,45°以及90°三种... 利用压电理论中的正压电与逆压电效应,针对纤维素基电致驱动纸(Electro-active paper--EAPap)的智能特性进行了研究。结果表明:同一样品在0.15-0.35V/μm电场强度下,产生了逐步增大的驱动效应;0°,45°以及90°三种样品在0.35V/μm电场强度下,45°样品产生了最大的平面内应变,达到428×10^-6m/mm。同时对三种样品的正压电效应进行了测定,45°样品在弹性区和塑性区的压电常数分别为53.2pC/N和504.0pC/N。利用XRD验证了电场激励前后样品的结晶度产生了变化。 展开更多
关键词 子技术 电致驱动聚合物 电致驱动 理论 纤维素
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Nafion基体孔隙微结构的制备方法及其对IPMC电致驱动性能的影响研究进展
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作者 赵东旭 汝杰 +1 位作者 王延杰 金敏 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期183-190,共8页
基于离子聚合物金属复合材料(IPMC)的“电能+化学能+机械能”原位驱动模式兼具驱动、传感的功能特性,具备常规刚性材料“电机驱动+机械传动”模式所不可替代的独特优势。针对原位驱动输出力不足、性能不稳定等问题,文中从分析IPMC性能... 基于离子聚合物金属复合材料(IPMC)的“电能+化学能+机械能”原位驱动模式兼具驱动、传感的功能特性,具备常规刚性材料“电机驱动+机械传动”模式所不可替代的独特优势。针对原位驱动输出力不足、性能不稳定等问题,文中从分析IPMC性能提升的本质入手,综述了其电致驱动机理,阐述了利用超饱和气体法、微粒溶出工艺、冷冻干燥工艺等制备多孔Nafion基体膜的物理化学方法及其工艺特点,归纳了上述方法成型孔隙的结构特征及优缺点,同时分析了各种孔隙制备工艺对IPMC性能的影响,并对后续孔隙微结构的研究进行了展望,以期为从本质上提升IPMC电致驱动性能提供实现途径,调和变形量与输出力之间的矛盾。 展开更多
关键词 孔隙微结构 成孔工艺 电致驱动性能 离子聚合物金属复合材料
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纤维素基电致驱动器结构可能性与影响因素分析 被引量:1
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作者 赵立杰 付强 汪红 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期60-66,共7页
验证了电致驱动纸(Electro-Active Paper-EAPap)作为驱动器的可能性,同时对其驱动影响因素进行了讨论。EAPap驱动器以纤维素基材料-纸制品作为基体,在基体两面层压了银质电极构成。当在电极上施加一个适当的电压时,EAPap驱动器将产生伸... 验证了电致驱动纸(Electro-Active Paper-EAPap)作为驱动器的可能性,同时对其驱动影响因素进行了讨论。EAPap驱动器以纤维素基材料-纸制品作为基体,在基体两面层压了银质电极构成。当在电极上施加一个适当的电压时,EAPap驱动器将产生伸缩、弯曲等位移。实验结果表明,EAPap的驱动性能依赖于样品形式的选取,适宜的驱动电压和驱动频率,同时环境因素对驱动器性能的影响至关重要。另外,在对EAPap驱动器的驱动影响因素的研究中发现,胶的品种也对EAPap驱动器的驱动效果有一定的影响。研究结果表明,EAPap驱动器的电致驱动效应属于电致收缩效应。由于EAPap很容易制造而且轻便,很多领域可以得到应用,如柔性扬声器、活性吸音材料和智能成型控制元件等。 展开更多
关键词 电致驱动聚合物 电致驱动 电致收缩 纤维素
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电致驱动纸机电特性及其潜在应用
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作者 赵立杰 陈欢 荣刚 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期47-53,共7页
文专注于电致驱动纸的机电特性进行研究。电致驱动纸结构能够在相当低的电压下以较低的功率消耗,产生比较大的弯曲位移变形。电致驱动纸是一种复杂的各项异性材料,目前还没有对其进行广泛的定量特征化分析,在电致驱动纸能够应用在驱动... 文专注于电致驱动纸的机电特性进行研究。电致驱动纸结构能够在相当低的电压下以较低的功率消耗,产生比较大的弯曲位移变形。电致驱动纸是一种复杂的各项异性材料,目前还没有对其进行广泛的定量特征化分析,在电致驱动纸能够应用在驱动器结构之前还要进行基本的机电性能测试与分析。经计算电致驱动纸的杨式模量的变化范围为5~8GPa。热机械分析被用来确定由于去水化以及最大应用温度而影响尺寸变化程度的因素。通过测试样品的关键特性,提供一种测试该材质疲劳特性的一种方法。基于频率的电阻抗分析和介电特性测试也是分析者确定电致驱动纸的电特性。最后利用测试并计算样品顶部的位移大小、阻滞力以及消耗的电功率,来检验电致驱动纸的性能。 展开更多
关键词 电致驱动聚合物 电致驱动 机械性能试验 热机械分析 常数
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传感驱动一体化碳纳米管/氮化硼/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合纤维的制备及其性能
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作者 王文君 董余兵 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第11期22-34,共13页
为了丰富乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)基纤维的响应方式,实现电致可逆驱动,以纳米六方氮化硼(BN)为导热填料,采用熔融纺丝工艺制备BN/EVA复合纤维,并通过溶胀-浸渍法在纤维表面包覆碳纳米管(CNTs)导电层,制得具有皮芯结构的CNTs/BN/EVA... 为了丰富乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)基纤维的响应方式,实现电致可逆驱动,以纳米六方氮化硼(BN)为导热填料,采用熔融纺丝工艺制备BN/EVA复合纤维,并通过溶胀-浸渍法在纤维表面包覆碳纳米管(CNTs)导电层,制得具有皮芯结构的CNTs/BN/EVA复合纤维。结果表明:CNTs与纤维基体结合紧密,在纤维表面形成了良好的导电通路,CNTs/BN/EVA复合纤维的电导率可达到58.03 S/m,且具有良好的应变传感性能,其检测范围高达281%,具有较高的灵敏度和线性响应度(在175%~281%应变范围,GF为35.19,R^(2)=99.03%),响应时间和回复时间分别为196 ms和189 ms。加捻制得的CNTs/BN/EVA复合纱线在18 V电压下可在12 s内快速升温至111.45℃,且该复合纱线在周期性电刺激条件下表现出稳定的升降温行为,实现了对电致可逆驱动应变的精准调控。 展开更多
关键词 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA) 功能填料 双向形状记忆 应变传感 电致驱动
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碳纳米管纤维力-电耦合效应的实验研究 被引量:1
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作者 刘扶庆 刘夏 杨庆生 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期31-38,共8页
CNT纤维是由沿轴向排列的高度取向的数十万根碳纳米管加捻组装而成。以实验方法研究CNT纤维在拉伸载荷与电流共同作用下的力学性质。实验结果表明,电流的引入会使纤维的模量和断裂强度显著降低。纤维在有电流通过时会产生轴向电致收缩力... CNT纤维是由沿轴向排列的高度取向的数十万根碳纳米管加捻组装而成。以实验方法研究CNT纤维在拉伸载荷与电流共同作用下的力学性质。实验结果表明,电流的引入会使纤维的模量和断裂强度显著降低。纤维在有电流通过时会产生轴向电致收缩力,电流强度越大,电致收缩力越大,在5mA时的收缩力约为2.5mN。将纤维轴向拉伸到2%应变,经过应力松弛使载荷趋于平稳后,首次通入电流或加大电流的强度,发现纤维的张力明显下降,主要原因是纤维模量变化引起的应力下降大于电致收缩力。在一定强度的电流下将纤维轴向拉伸到2%应变,经过应力松弛使载荷趋于平稳,然后改为通入相同强度的交流电流时,发现电致收缩力的响应很敏捷,当交流电流变化400个周期后,电致收缩力依然展现出较好的变化规律,这可使得CNT纤维作为新型电致驱动材料。 展开更多
关键词 碳纳米管纤维 力-耦合 力学性质 电致收缩力 电致驱动
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高极性、低模量介电弹性体的合成及力电耦合性能 被引量:1
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作者 周海洁 王彩艳 +3 位作者 陈玮珑 乔梓豪 石磊 李斌 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期3047-3058,共12页
介电弹性体在人工肌肉、柔性传感、健康监测和能量收集等领域拥有广泛的应用前景.目前,介电弹性体存在介电常数低、模量高、黏弹性高等缺点,导致驱动电场大、机械损耗大.为了实现介电弹性体驱动器和传感器的高驱动应变、灵敏机电响应,... 介电弹性体在人工肌肉、柔性传感、健康监测和能量收集等领域拥有广泛的应用前景.目前,介电弹性体存在介电常数低、模量高、黏弹性高等缺点,导致驱动电场大、机械损耗大.为了实现介电弹性体驱动器和传感器的高驱动应变、灵敏机电响应,本研究提出了一种液体丁腈橡胶(LNBR)与丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)增塑制备高介电常数弹性体的方法.采用光固化法,将极性基团氰基引入聚合物网络中,合成了一种均相PAN/PBA/NBR(PPN)介电弹性体,提高介电常数(10.13@10 kHz)的同时,有效降低了弹性体的杨氏模量(96.47 kPa).与VHB和PBA相比,PPN的介电常数分别提高了2.3和1.2倍.PPN驱动器在低电场下能产生大的驱动应变(11.4%),且PPN传感器具有高灵敏度和快速响应的优势,可以实现人体运动监测.此外,该制备策略简单方便,可大规模生产,在柔性驱动和传感方面有着广阔的应用前景. 展开更多
关键词 弹性体 高介常数 柔性传感 电致驱动 耦合
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Characteristic of Intelligent Air Bag Venting Structure Actuating by Electrostrictive Stack Actuator
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作者 戈嗣诚 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2002年第2期119-122,共4页
In this paper the conception of smart materials and structures is firstly combined with research of air bag,and the main theory of self adapting cushioning of intelligent air bag is expatiated.The intelligent venting... In this paper the conception of smart materials and structures is firstly combined with research of air bag,and the main theory of self adapting cushioning of intelligent air bag is expatiated.The intelligent venting structure is the main part affecting the cushioning result.Electrostrictive material was found having big force,high response speed and wide linearity,and it is fit to utilize in intelligent venting structure. The characteristic of the dynamic response and cushioning actuating of an electrostrictive stack actuator is analyzed,and the result of the computer simulation of the fuzzy control to intelligent venting structure is given.It is concluded that intelligent venting structure has good actuating characteristic and can satisfy the need of intelligent air bag. 展开更多
关键词 intelligent air bag electrostrictive stack actuator venting structure
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Design and performance test of a two-axis fast steering mirror driven by piezoelectric actuators 被引量:4
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作者 方楚 郭劲 +3 位作者 杨国庆 姜振华 徐新行 王挺峰 《Optoelectronics Letters》 EI 2016年第5期333-336,共4页
A novel design of a two-axis fast steering mirror(FSM) with piezoelectric actuators is proposed for incoherent laser beam combination. The mechanical performance of the FSM is tested. The results show that the tilting... A novel design of a two-axis fast steering mirror(FSM) with piezoelectric actuators is proposed for incoherent laser beam combination. The mechanical performance of the FSM is tested. The results show that the tilting range of the mirror is about 4 mrad, and the 1st-order resonance frequency is about 250 Hz. A self-designed grating encoder is taken as the sensor, which ensures the optimal precision of 10 μrad. The novel mechanical design can meet the requirement of engineering in incoherent laser beam combination. 展开更多
关键词 mirror piezoelectric grating steering encoder requirement scanner absolute elliptical inertia
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