银涂层特氟龙织物增强Nafion离子聚合物金属复合材料掺杂碳纳米管和石墨烯纳米粒子的电机械性能实验研究

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离子聚合物金属复合材料（IPMCs）因其在智能器件中的快速响应特性和多样化应用前景而备受关注。本研究采用特氟龙织物增强Nafion（TFRN）膜作为基体，以银和纳米填料作为电极材料，通过化学分解技术将Nafion 438（N-438）膜夹层于电极之间，制备了新型IPMC膜。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）表征了银（Ag）、银-碳纳米管（CNTs）和银-石墨烯纳米粒子涂层样品的微观和分子结构。通过划痕试验评估了膜的耐磨性和耐磨损性，结果表明N438+Ag+石墨烯（0.05）样品的摩擦系数最低（0.05），相比纯N438膜提高了300%。在90°C条件下，N438+Ag+石墨烯（0.05）样品的吸水率最高，相比N438、N438+Ag、N438+Ag+CNT（0.01）、N438+Ag+CNT（0.05）和N438+Ag+石墨烯（0.01）分别降低了60%、42%、23%、14%和26%。通过水合和尖端挠度测试研究了吸水百分比，发现水合程度与尖端挠度呈正相关关系，N438+Ag+石墨烯（0.05）膜表现出最优的弯曲性能。研究结果表明纳米填料的引入显著改善了IPMC膜的电机械响应特性和机械性能。

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