不对称电极介电弹性体的电致动响应与有限元分析

以DowCorning 186硅橡胶为介电弹性体(DE)基底膜,以精细Ag纳米颗粒和导电石墨掺杂的硅橡胶为电极,组装了不对称DE电致动膜。两电极膜存在显著的力学性能、导电性能差异,其厚度、模量、面电阻分别为96.8 μm、26.6 MPa、8.42 kΩ/cm2和179.3 μm、32.6 MPa、 3.87 kΩ/cm2。导入4 kV、2 Hz、25%占空比的激励信号,不对称DE膜发生上下振动,中心偏离平衡位置的最大振幅为3.6 mm,偏离角为17.4°。利用激光位移传感器研究了偏振位移与驱动电压、频率之间的关系,结果表明,偏振位移随驱动电压的增加而增加,随激励频率的增加而减小。同时利用ANSYS模拟了不对称DE泵膜的应力输出、功率、流量,计算结果可为研制新型智能可控微泵提供实验数据和研究基础