杜 野，赵 刚，隋志阳，梁 博，王仲文，张 鹏

(1.哈尔滨工程大学 机电工程学院, 哈尔滨150001； 2.哈尔滨理工大学 荣成校区, 山东 荣成 264300)

离子聚合物金属复合材料(Ionic Polymer-Metal Composites，IPMC)，是一种电致动人工肌肉材料[1-4]. IPMC由离子聚合物基膜(通常为Nafion膜)和基膜两面的金属电极构成，是一种类似于“三明治”的结构[5-8]. 当施加电压时，IPMC将产生弯曲变形，因此可以利用IPMC的运动特性研制微型致动器，实现电能向机械能的转化[9-11].

提高IPMC电致动性能的常用方法是采用高效的离子聚合物基膜，比如磷酸钍-聚苯胺复合亲水聚合物膜[12-14]，磺化聚乙烯醇聚吡咯[15-16]，纳米粒子掺杂科腾聚合物[17]等.

另一种方法是改进IPMC电极的制备方法. 电极制备方法主要有化学镀法、物理吸附法、化学气相沉积法等. 其中应用最广泛的是化学镀法，它是利用还原剂将基膜(常用Nafion膜)表面和内部的金属阳离子还原而生成金属电极层[18]. 化学镀法一般包括一次主化学镀反应和两次次化学镀反应，大约需要32 h，周期较长. 本文提出利用电泳沉积法缩短制备周期. 由于MCNT具有导电性好，比面积大，稳定性高等特点，并且MCNT作为电极可以增大IPMC电容[19]，进而增大IPMC电致动性能, 所以本文采用电泳沉积法将MCNT沉积在基膜表面作为电极材料. 由于MCNT与Nafion膜之间的结合力较小，所以首先进行一次化学镀得到Ag-IPMC(1次化学镀), 然后再利用电泳沉积法将MCNT包覆在Ag电极外层,最后制备得到MCNT-Ag-IPMC.

电泳沉积法不仅制备周期为传统化学镀方法的一半，并且制备的IPMC电致动性能也明显优……