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三层结构导电聚合物驱动器动态特性及其建模研究 被引量:10
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作者 刘怀民 王湘江 《机电工程》 CAS 2015年第6期783-787,共5页
由导电聚合物聚吡咯(PPy)制备而成的驱动器是一种离子型电活性聚合物驱动器(EAPs)。针对三层结构导电聚合物驱动器的动态特性问题,通过建立动态特性测量系统对其进行研究分析,对驱动器PPy层发生氧化还原反应过程引起膨胀收缩的机理建立... 由导电聚合物聚吡咯(PPy)制备而成的驱动器是一种离子型电活性聚合物驱动器(EAPs)。针对三层结构导电聚合物驱动器的动态特性问题,通过建立动态特性测量系统对其进行研究分析,对驱动器PPy层发生氧化还原反应过程引起膨胀收缩的机理建立了等效电路模型,并进行了验证分析。采用系统辨识频率特性方法获得了驱动器系统的高阶传递函数模型,以提高该类驱动器控制模型精度。实验结果表明,等效电路模型分析能有效描述三层结构导电聚合物驱动器的动态输入/输出特性,传递函数模型能精确有效地预测驱动器动态位移响应。 展开更多
关键词 三层结构导电聚合物驱动器 动态特性 等效电路模型 传递函数模型
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结构可控PMMA/PAN/PMMA三层核壳聚合物微球的制备与表征 被引量:1
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作者 徐日升 杨光智 +4 位作者 刘洋 凌立成 王霞 贾瑞萍 杨俊和 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期141-144,共4页
采用多步无皂乳液聚合的方法合成了三层核壳结构的聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA/PAN/PMMA)聚合物微球。并通过改变单体加入量得到一系列不同结构的三层核壳微球。使用激光粒度仪、红外光谱、扫描电镜等对得到的三... 采用多步无皂乳液聚合的方法合成了三层核壳结构的聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA/PAN/PMMA)聚合物微球。并通过改变单体加入量得到一系列不同结构的三层核壳微球。使用激光粒度仪、红外光谱、扫描电镜等对得到的三层微球进行表征。结果表明,制备的聚合物微球具有清晰的三层核壳结构,直径在300 nm^500nm之间;其第二层及第三层厚度可分别控制在15 nm^30 nm,40 nm^70 nm之间,较易实现了三层核壳聚合物结构的控制。 展开更多
关键词 无皂乳液聚合 结构可控 核壳 聚合物微球
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导电聚合物驱动器悬臂梁模型建立及柔性抓取装置设计(英文) 被引量:6
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作者 田素坤 王湘江 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期489-494,共6页
基于导电聚合物具有柔韧性好、驱动电压低、能耗小等特性,采用自制的多层弯曲型导电聚合物驱动器搭建实验系统,依据等效悬臂梁理论建立驱动器力学模型。通过测量驱动器的弯曲变形量建立偏转位移与电压、长度的函数关系式,并且计算出等... 基于导电聚合物具有柔韧性好、驱动电压低、能耗小等特性,采用自制的多层弯曲型导电聚合物驱动器搭建实验系统,依据等效悬臂梁理论建立驱动器力学模型。通过测量驱动器的弯曲变形量建立偏转位移与电压、长度的函数关系式,并且计算出等效均布载荷值。实验结果表明,驱动器偏转位移与电压、长度成线性关系;当驱动电压达到1.0 V时,驱动器偏转速度趋于稳定,且偏转效果最佳。为改善普通微操作装置结构复杂、能耗大的缺点,采用导电聚合物智能材料设计并制作出微型手爪制动器,最后验证了手爪可稳定抓起0.011 1 g左右的重物。 展开更多
关键词 导电聚合物 聚吡咯 柔性手爪 悬臂梁结构 等效模型 驱动器
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基于梁理论的导电聚合物驱动器等效模型及实验验证(英文) 被引量:1
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作者 田素坤 王湘江 +2 位作者 冯栋彦 王介鹏 赵祥龙 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第31期48-55,共8页
导电聚合物因具有能耗小、质轻、柔韧性好等优异特性,在生物机器人和生物医学设备中具有广泛的应用前景。针对多层弯曲型聚吡咯导电聚合物驱动器搭建的实验系统,依据等效悬臂梁理论建立驱动器力学模型。测量驱动器施加0~1 V低电压时的... 导电聚合物因具有能耗小、质轻、柔韧性好等优异特性,在生物机器人和生物医学设备中具有广泛的应用前景。针对多层弯曲型聚吡咯导电聚合物驱动器搭建的实验系统,依据等效悬臂梁理论建立驱动器力学模型。测量驱动器施加0~1 V低电压时的基体弯曲变形量,通过研究驱动器的弯曲位移与电压、力与电压的关系,建立电压与等效均布载荷的函数关系式。实验结果表明,电压与垂直方向位移成线性关系,当电压为1 V时偏转位移可达到驱动器长度的一半,并且得出电压与应变的比例因子。最后,通过驱动器举起约为5倍自身重量的重物移动2.71 mm,验证了驱动器顶端可以承受力。 展开更多
关键词 导电聚合物 聚吡咯 驱动器 悬臂梁结构 等效模型
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4D打印参数对三层结构聚合物形状恢复性能的影响
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作者 王鹏飞 刘少岗 +1 位作者 张宪超 刘泽鹏 《工程塑料应用》 2025年第8期122-128,共7页
形状记忆聚合物(SMPs)是一种能够根据外界刺激而产生形变的智能材料,因其自适应、自修复特性而被广泛应用于4D打印中。通过4D打印技术对不同聚合物进行三层结构打印,分析了填充图案、弯曲程度以及打印速度3个参数对多层结构聚合物形状... 形状记忆聚合物(SMPs)是一种能够根据外界刺激而产生形变的智能材料,因其自适应、自修复特性而被广泛应用于4D打印中。通过4D打印技术对不同聚合物进行三层结构打印,分析了填充图案、弯曲程度以及打印速度3个参数对多层结构聚合物形状记忆性能的影响。用4D打印将模件打印出来进行弯曲恢复实验,将模件的形状恢复率作为评价标准。实验采用了T-P-T[即第一层为聚氨酯(TPU),第二层聚乳酸-碳纤维(PLA-CF),第三层为TPU]和PT-P(即第一层为PLA-CF,第二层TPU,第三层为PLA-CF)两种打印结构。结果表明,最外层材料很大程度上决定了打印件的形状恢复性能,随着夹层TPU层数的增加,模件P-T-P的形状恢复率呈逐渐增加的趋势,而模件T-P-T中夹层PLA-CF的层数超过10层后其形状恢复率开始出现下降的趋势;填充图案对打印模件形状恢复率的影响在于:填充图案为内六角时模件的形状恢复率最高,而填充图案为网格时模件的形状恢复率最低;随着弯曲程度的增加,两种打印模件T-P-T和P-T-P的形状恢复率都逐渐下降,弯曲程度由135°增加到180°时,打印模件P-T-P的形状恢复率下降最快,而三个弯曲角度(90°,135°,180°)下打印模件T-P-T的形状恢复率都在90%以上;P-T-P打印模件的形状恢复率随着打印速度的增大而减小,模件T-P-T的形状恢复率随着打印速度的增大呈现出先增大后减小的趋势;与T-P-T相比,打印参数对模件P-T-P形状恢复率的影响更大。上述结果对进一步分析三层结构与4D打印技术结合的深入研究提供了一定借鉴。 展开更多
关键词 形状记忆聚合物 4D打印 结构 形状恢复率 形状记忆性能
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三漏CMOS磁敏器件
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作者 汪东旭 《传感技术学报》 CAS CSCD 1990年第4期51-54,共4页
采用矩形结构的霍尔元件作为磁敏电路中敏感部分的硅霍尔磁敏器件已相当成熟,但磁灵敏度不大,仅约10~2V/AT.因此探讨具有高灵敏度的磁敏器件,对于工艺相当成熟的硅材料来说仍然很有意义.从硅的MOS器件来看,早先由Gallagher和Corak提出用... 采用矩形结构的霍尔元件作为磁敏电路中敏感部分的硅霍尔磁敏器件已相当成熟,但磁灵敏度不大,仅约10~2V/AT.因此探讨具有高灵敏度的磁敏器件,对于工艺相当成熟的硅材料来说仍然很有意义.从硅的MOS器件来看,早先由Gallagher和Corak提出用MOS表面的反型导电层做MOS霍尔元件,曾达到10~3V/AT的灵敏度.而后由Fry和Hoey提出用双漏MOS场效应晶体管做成灵敏度达10~4V/AT的磁敏元件.由于负载电阻大,稳定性较差,Popovic和Baltes又进一步用这种晶体管做成CMOS差分放大器结构形式,得到了有同样灵敏度且较稳定的磁敏器件. 展开更多
关键词 磁敏器件 霍尔元件 场效应晶体管 差分放大器 矩形结构 沟道长度 导电 负载电阻 单端输出
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纳米中心石墨烯相变研究取得新进展
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《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期123-123,共1页
近日,国家纳米科学中心的方英课题组发展了一种新颖的,可以直接、实时观测石墨烯在聚合物中相变的方法。他们巧妙地把Pristine石墨烯夹心在只有几百个纳米厚的聚合物基质中。当体系温度高于聚合物的玻璃化温度时,石墨烯开始发生卷曲... 近日,国家纳米科学中心的方英课题组发展了一种新颖的,可以直接、实时观测石墨烯在聚合物中相变的方法。他们巧妙地把Pristine石墨烯夹心在只有几百个纳米厚的聚合物基质中。当体系温度高于聚合物的玻璃化温度时,石墨烯开始发生卷曲,而且这种相变不可逆。更有趣的是,石墨烯还可以主动折叠成双层/三层结构,且层层之间的重叠沿表面扩展达到微米量级, 展开更多
关键词 国家纳米科学中心 石墨 相变 聚合物基质 玻璃化温度 实时观测 结构 课题组
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抗静电的白色复合长丝
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《四川蚕业》 1997年第4期31-31,共1页
日本仓敷人丝公司开发了一种白色抗静电酯长丝,可用于制服和工作服,这种特殊的复合长丝具有三层结构:在长丝中心是高密度的碳纤维内芯;周围是一种混合大量特殊陶瓷粉末的聚合物,具有屏蔽作用;外层是正规的聚酯聚合物。其屏蔽层重量轻,... 日本仓敷人丝公司开发了一种白色抗静电酯长丝,可用于制服和工作服,这种特殊的复合长丝具有三层结构:在长丝中心是高密度的碳纤维内芯;周围是一种混合大量特殊陶瓷粉末的聚合物,具有屏蔽作用;外层是正规的聚酯聚合物。其屏蔽层重量轻,可防止内芯的碳黑影响外层的颜色。 展开更多
关键词 抗静电 聚合物 复合长丝 陶瓷粉末 碳纤维 结构 日本仓敷 染色性能 屏蔽作用 抗静电性能
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