專利名稱：電致伸縮復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電致伸縮復(fù)合材料及其制備方法，尤其涉及一種包含有 碳納米管的電致伸縮復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
電致伸縮復(fù)合材料是在電場(chǎng)的作用下能產(chǎn)生伸縮運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換的一種材料。電致伸縮復(fù)合材料由于其電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換中類似肌 肉的運(yùn)動(dòng)形式又被稱為人工肌肉材料?，F(xiàn)有技術(shù)中的基于電致伸縮復(fù)合材料 的電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)化的材料和器件中，所述的電致伸縮復(fù)合材料主要是以單組 分的材料形成，其驅(qū)動(dòng)電壓較高、輸出應(yīng)力較小，使得其性能與肌肉相比還 有較大的差距。
碳納米管紙(請(qǐng)參見"Carbon Nanotube Actuators" , Ray H。 Baughman, et al.， Science, vol 284, p1340 (1999))或含有碳納米管的復(fù)合材料等經(jīng)常被用來 制備所述電致伸縮復(fù)合材料。請(qǐng)參閱圖1，為現(xiàn)有技術(shù)的納米柔性電熱材料 10。所述納米柔性電熱材料包括柔性高分子基底材料14及分散在柔性高分 子基底材料14中的大量碳納米管12。碳納米管12互相搭接在柔性高分子基 底材料14中形成大量導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而納米柔性電熱材料IO可以導(dǎo)電，通電 以后可發(fā)熱，發(fā)熱后，所述的納米柔性電熱材料IO體積發(fā)生膨脹。尤其是， 在沿納米柔性電熱材料10的電流流過的方向上，會(huì)產(chǎn)生一較大的形變。但 上述的納米柔性電熱材料10通常采用將分散好的碳納米管溶液與所述的高 分子材料的預(yù)聚物溶液混合，之后通過聚合固化形成。然而，由于在所述納 米柔性電熱材料10中的碳納米管12易發(fā)生團(tuán)聚，從而使得碳納米管12在 所述納米柔性電熱材料10中分散不夠均勻。故，使得所述的納米柔性電熱 材料IO在響應(yīng)速率、導(dǎo)電性以及應(yīng)力等方面還有待進(jìn)一步地提高。
有鑒于此，確有必要提供一種響應(yīng)速率快及能提供較大應(yīng)力的電致伸縮 復(fù)合材料及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
一種電致伸縮復(fù)合材料，其包括 一柔性高分子基底，分散在所述柔性 高分子基底中的多個(gè)碳納米管。其中，所述電致伸縮復(fù)合材料還進(jìn)一步包括 分散在所述柔性高分子基底中的多個(gè)陶瓷顆粒。
一種電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟混合一定量的碳 納米管、陶資顆粒及柔性高分子的第一組分形成一混合物，并用一可揮發(fā)性 溶劑溶解上述的混合物，從而形成一含有碳納米管和陶瓷顆粒的溶液；超聲 破碎處理上述的碳納米管和陶資顆粒的溶液，并超聲清洗處理上述含有碳納 米管和陶瓷顆粒的溶液；加熱上述超聲處理后的溶液，揮發(fā)掉溶液中的溶劑； 將柔性高分子的第二組分加入到上述經(jīng)加熱處理過的溶液中，攪拌混合反應(yīng) 后，形成一復(fù)合物，并將該復(fù)合物涂覆至一支撐體的表面；及脫泡處理所述
涂覆有復(fù)合物的支撐體，除去支撐體后形成所述的電致伸縮復(fù)合材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述電致伸縮復(fù)合材料及其制備方法具有以下優(yōu) 點(diǎn)其一，由于所述電致伸縮復(fù)合材料中除包括分散的碳納米管，還包括大 量的均勻分布的陶瓷顆粒。所述陶瓷顆粒具有較高的熱導(dǎo)率和耐高溫特性， 因而可提高所述的電致伸縮復(fù)合材料的傳熱效率，加快響應(yīng)速率。其二，由 于陶瓷顆粒的機(jī)械性能好和高彈性模量的優(yōu)點(diǎn)，故，陶瓷顆粒的引入可提高 所述電致伸縮復(fù)合材料的彈性模量，在同樣的應(yīng)變下獲得更大的應(yīng)力。其三， 由于陶瓷顆粒具有高電阻率、低介電常數(shù)以及低介電損耗等電學(xué)性能，因而 在所述電致伸縮復(fù)合材料中摻入一定量的陶瓷顆粒，可調(diào)節(jié)所述的電致伸縮 復(fù)合材料的導(dǎo)電性能，只需施加較小的電壓即可獲得理想的形變，因而降低 了所述電致伸縮復(fù)合材料的使用電壓。其四，在形成所述的電致伸縮復(fù)合材 料的過程中，通過釆用超聲破碎處理從而使得所述碳納米管和陶資顆粒在所 述電致伸縮復(fù)合材料中得到很好的分散。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的納米柔性電熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本技術(shù)方案實(shí)施例的電致伸縮復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖和發(fā)生伸縮后 的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本技術(shù)方案實(shí)施例制備的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本技術(shù)方案的電致伸縮復(fù)合材料及其制備方法。
請(qǐng)參閱圖2，本技術(shù)方案實(shí)施例所提供一種電致伸縮復(fù)合材料20，其包 括一柔性高分子基底22,均勻分散在所述柔性高分子基底中的多個(gè)碳納米管 24,及均勻分散在所述柔性高分子基底22中的多個(gè)陶瓷顆粒26。所述碳納 米管24在所述硅橡膠基底中均勻分布，碳納米管24互相搭接在柔性高分子 基底22中形成大量導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。柔性高分子基底20可選自硅橡膠彈性體、聚 氨脂、環(huán)氧樹脂、聚曱基丙烯酸曱酯中的一種及其任意組合。所述陶瓷顆粒 26可選自氮化鋁、氧化鋁、氮化硼中的一種及其任意組合。
所述柔性高分子基底22在所述電致伸縮復(fù)合材料20中的質(zhì)量百分比含 量為大于等于90%;碳納米管與陶瓷顆粒在所述電致伸縮復(fù)合材料20中的 質(zhì)量百分比含量為小于等于10%。為確保碳納米管24在所述電致伸縮復(fù)合 材料20中能形成多個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，故碳納米管24與陶瓷顆粒26的質(zhì)量比大 于等于1:1。優(yōu)選地，所述陶瓷顆粒的重量百分比含量為整個(gè)電致伸縮復(fù)合 材料20的1%~5%。石友納米管24可為單壁石友納米管、雙壁^友納米管及多壁 碳納米管中的一種及其任意組合，單壁碳納米管的直徑為0.5納米 50納米， 雙壁石友納米管的直徑為1.0納米 50納米，多壁石友納米管的直徑為1.5納米 50納米。
本實(shí)施例中，所述柔性高分子基底材料10為硅橡膠，碳納米管為多壁 碳納米管，所述碳納米管的長(zhǎng)度為1~10微米。所述陶瓷顆粒26為氮化鋁陶 瓷顆粒，陶瓷顆粒的直徑為1-100納米。陶瓷顆粒26的重量百分比含量為 整個(gè)電致伸縮材料20的4%，碳納米管24的質(zhì)量百分比含量為整個(gè)電致伸 縮材料20的5%。
所述陶瓷顆粒26的作用為其一，由于所述氮化鋁等陶瓷顆粒26具有 極高的熱導(dǎo)率和耐高溫等特性，因而可提高所述電致伸縮復(fù)合材料20的傳 熱效率，并加快所述電致伸縮復(fù)合材料的相應(yīng)速率。其二，氮化鋁等陶瓷顆 粒26具有高電阻率、低介電常數(shù)及介電損耗等良好的電學(xué)性能，故，摻入上述的陶瓷顆粒26后，可對(duì)所述電致伸縮復(fù)合材料20的導(dǎo)電性進(jìn)行調(diào)解。 其三，由于氮化鋁等陶瓷顆粒26具有機(jī)械性能好和高彈性模量等優(yōu)點(diǎn)，故， 摻入上述的陶瓷顆粒26后，可提高所述電致伸縮復(fù)合材料20的彈性模量， 在同樣的應(yīng)變下獲得更大的應(yīng)力。
將兩電極設(shè)置于所述電致伸縮復(fù)合材料20相對(duì)的兩端時(shí)，可將電壓通 過電極施加于所述電致伸縮復(fù)合材料20上，此時(shí)，電流可通過上述的導(dǎo)電 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。由于碳納米管24和陶瓷顆粒26的熱導(dǎo)率很高，從而使得所 述電致伸縮復(fù)合材料20的溫度快速升高，進(jìn)而，使得所述碳納米管24之間 的硅橡膠處于熔融狀態(tài)，而所述電致伸縮復(fù)合材料20的電流隨著其溫度的 升高而增大，即形成了一個(gè)正回饋的過程。由于熱量從所述電致伸縮復(fù)合材 料20的微觀局部快速地向整個(gè)電致伸縮復(fù)合材料20擴(kuò)散，這樣，由于熱膨 脹，會(huì)引起所述電致伸縮復(fù)合材料20的伸展現(xiàn)象。由于本實(shí)施例中的碳納 米管24和陶瓷顆粒26在電致伸縮復(fù)合材料20中分布較為均勻，因此所述 電致伸縮復(fù)合材料20的響應(yīng)速度較快且具有較大的伸縮率。具體地，本實(shí) 施例中，所述電致伸縮復(fù)合材料20的伸縮率為1%~8%。
可以理解，當(dāng)所述電致伸縮復(fù)合材料20制備成具有一定形狀的樣品時(shí)， 當(dāng)在所述樣品上施加一定電壓時(shí)，由于電荷在所述電致伸縮復(fù)合材料20中 的電流延伸的方向上不斷積累，從而使得所述電致伸縮復(fù)合材料20延所述 電流延伸的方向上產(chǎn)生一明顯的形變。而在與所述電流延伸方向垂直的方面 上所述的形變不明顯，從而所述電致伸縮復(fù)合材料20進(jìn)行收縮時(shí)，可看作 為一線性收縮。因而當(dāng)需要制一線性收縮的電致伸縮復(fù)合材料20時(shí)，可直 接使用本實(shí)施例提供的電致伸縮復(fù)合材料20，無需其他復(fù)雜設(shè)計(jì)便可實(shí)現(xiàn)線 性收縮和彎曲，降低了制作工藝的難度和制作成本。
對(duì)本施例所述的電致伸縮復(fù)合材料20進(jìn)行伸縮特性測(cè)量。通過導(dǎo)線 將電源(未標(biāo)示)電壓施加于所述電致伸縮復(fù)合材料20的兩端。
在未通電時(shí)，測(cè)得所述長(zhǎng)方體電致伸縮復(fù)合材料20的原始長(zhǎng)度L1為4 厘米；施加一 40伏特的電壓2分鐘后，測(cè)得所述長(zhǎng)方體電致伸縮復(fù)合材料 20的長(zhǎng)度L2為4.2厘米。通過計(jì)算可知，在通電后，所述長(zhǎng)方體電致伸縮 復(fù)合材料20的長(zhǎng)度變化AL為0.2厘米。故，所述電致伸縮復(fù)合材料20的 伸縮率為通電前后所述電致伸縮復(fù)合材料20的長(zhǎng)度變化AL與所述電致伸縮復(fù)合材料的原始長(zhǎng)度L1的比值，即5%。
進(jìn)一步地，還可在本實(shí)施例所述的電致伸縮復(fù)合材料20的上下表面分 別設(shè)置一硅橡膠薄層，從而形成一三明治結(jié)構(gòu)，即將本實(shí)施例所述的電致伸 縮復(fù)合材料20夾在兩個(gè)硅橡膠薄層之間。其中，所述硅橡膠薄層的厚度為 所述電致伸縮復(fù)合材料20的1~10%。由于硅橡膠薄層和所述電致伸縮復(fù)合 材料20中的高分子基底22成分相同，因此硅橡膠薄層和電致伸縮復(fù)合材料 20的接觸面上會(huì)形成很好的結(jié)合。在形成相同厚度的電致伸縮復(fù)合材料時(shí)， 本實(shí)施例所述的三明治結(jié)構(gòu)的電致伸縮復(fù)合材料在保持較好的電致伸縮特 性，節(jié)省了碳納米管和陶資顆粒的用量，節(jié)約了成本。另外，由于所述的硅 橡膠薄層具有較好的絕緣性，故可在需要絕緣的電致伸縮復(fù)合材料情況下使 用?？梢岳斫?，本實(shí)施例所述的電致伸縮復(fù)合材料20,還可根據(jù)上述的原理， 設(shè)置成一具有多層結(jié)構(gòu)的電致伸縮復(fù)合材料，且各層的設(shè)置方式及厚度可以 根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。
請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例所述的電致伸縮復(fù)合材料20的制備方法，包括以 下步驟
步驟一混合碳納米管24、陶資顆粒26及硅橡膠的第一組分(A組分) 形成一混合物，并用一可揮發(fā)性溶劑溶解上述的混合物，從而形成一含有碳 納米管24和陶資顆粒26的溶液。
本實(shí)施例中，首先將硅橡膠的A組分與碳納米管22和陶瓷顆粒24進(jìn)行 混合，之后，加入適量的乙酸乙酯，使得硅橡膠A組分完全溶解，并形成一 含有的石友納米管24和陶瓷顆粒26的溶液。所述的硅橡膠是由GF-T2A彈性 電子灌封膠A、 B兩組分按A:B的質(zhì)量比為100:6混合反應(yīng)生成。本實(shí)施例 中，硅橡膠22在電致伸縮復(fù)合材料20中的質(zhì)量比為91%,碳納米管在電致 伸縮復(fù)合材料20中的質(zhì)量比為5%,陶瓷顆粒在電致伸縮復(fù)合材料20中的 質(zhì)量比為4%。
步驟二超聲破碎處理上述的碳納米管24和陶瓷顆粒26的溶液，并超 聲清洗處理上述含有碳納米管24和陶瓷顆粒26的溶液。
具體地，用超聲波細(xì)胞破碎儀超聲處理上述的石友納米管24和陶瓷顆粒 26的溶液10分鐘；之后，用保鮮膜將上述的碳納米管24和陶瓷顆粒26的 溶液密封起來，并將密封后的》友納米管24和陶瓷顆粒26的溶液放入超聲波清洗機(jī)中超聲處理3小時(shí)，從而使得上述的^友納米管24和陶瓷顆粒26可在 上述的溶液中得到較好的分散。其中，超聲波破碎處理可使得碳納米管24 和陶瓷顆粒26的受到一定程度的破碎，從而減小尺寸。超聲清洗處理可進(jìn) 一步將碳納米管24和陶瓷顆粒26分散到溶液中。
步驟三加熱上述超聲處理后的溶液，揮發(fā)掉溶液中的溶劑，形成一碳 納米管24、陶瓷顆粒26以及硅橡膠的第一組分均勻分散的混合物。
具體地，上述經(jīng)超聲處理后的溶液冷卻至室溫時(shí)，將上述的溶液;改入一 80攝氏度恒溫的烘箱中進(jìn)行加熱， 一直加熱至溶液中的乙酸乙酯完全揮發(fā)， 形成一碳納米管24、陶瓷顆粒26以及硅橡膠的第一組分均勻分散的混合物。
步驟四將石圭橡力交的第二組分(B組分)加入到上述經(jīng)加熱處理過的混合 物中，攪拌混合反應(yīng)后，形成一復(fù)合物，并將該復(fù)合物涂覆至一支撐體的表 面。
具體地，冷卻上述經(jīng)加熱處理后的混合物至室溫后，將硅橡膠的B組分 加入到上述的溶液中，并用玻璃棒進(jìn)行攪拌，從而使得硅橡膠B組分和硅橡 膠A組分混合均勻，以便于進(jìn)行充分反應(yīng)。之后，將上述反應(yīng)后形成的復(fù)合 物用一玻璃棒涂覆至一支撐體的表面，輕輕震蕩上述的支撐體，從而使得所 述混合物均勻分布于所述支撐體的表面。其中，所述支撐體可為硅基片、玻 璃基板等，只需具有一定的支撐作用即可，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)的選擇。
步驟五脫泡處理所述涂覆有復(fù)合物的支撐體，除去支撐體后形成所述 的電致伸縮復(fù)合材料20。
具體地，將涂覆有所述復(fù)合物的支撐體放置于一真空裝置中進(jìn)行抽真 空，從而除去所述復(fù)合物中的氣泡。為了使得本實(shí)施例所制備的電致伸縮復(fù) 合材料具有光滑的表面，本實(shí)施例采用 一具有光滑表面的微孔濾膜對(duì)上述的 電致伸縮復(fù)合材料進(jìn)行擠壓，通過擠壓可將復(fù)合物均勻地且平整地涂覆于所 述支撐體的表面。靜置12 18個(gè)小時(shí)后，用一刀片對(duì)上述的微孔濾膜的邊緣 進(jìn)行切割，從而確保最終得到的電致伸縮復(fù)合材料的邊緣連續(xù)無破損和無缺 口，之后，將整個(gè)電致伸縮復(fù)合材料從支撐體的表面緩慢地揭起來。
另外，本實(shí)施例可進(jìn)一步在所述電致伸縮復(fù)合材料20的上下表面分別 形成一硅橡膠薄層，從而形成一三明治結(jié)構(gòu)。所述三明治結(jié)構(gòu)的制備方法為 將硅橡膠的第一組分溶于一揮發(fā)性溶劑中，形成一溶液；將硅橡膠的第二組分溶于所述溶液中，形成一硅橡膠預(yù)聚物溶液；將所述電致伸縮復(fù)合材料20 浸入到所述硅橡膠預(yù)聚物溶液中，靜置固化所述的硅橡膠預(yù)聚物溶液，即可 在電致伸縮復(fù)合材料20的上下表面形成所述硅橡膠薄層。由于硅橡膠薄層 與電致伸縮復(fù)合材料20中的硅橡膠基底22材料相同，因而，可將上述的電 致伸縮復(fù)合材料20直接放入到硅橡膠預(yù)聚物溶液中形成所述的三明治結(jié)構(gòu)， 故，方法簡(jiǎn)單、易于應(yīng)用。
本技術(shù)方案實(shí)施例所述的電致伸縮復(fù)合材料20及其制備方法具有以下 優(yōu)點(diǎn)其一，由于所述電致伸縮復(fù)合材料20中除包括分散的碳納米管24, 還包括大量的均勻分布的陶瓷顆粒26。所述陶瓷顆粒26具有較高的熱導(dǎo)率 和耐高溫特性，因而可提高所述的電致伸縮復(fù)合材料20的傳熱效率，加快 響應(yīng)速率。其二，由于陶瓷顆粒26的機(jī)械性能好和高彈性模量的優(yōu)點(diǎn)，故， 陶瓷顆粒的引入可提高所述電致伸縮復(fù)合材料20的彈性模量，在同樣的應(yīng) 變下獲得更大的應(yīng)力。其三，由于陶瓷顆粒26具有高電阻率、低介電常數(shù) 以及低介電損耗等電學(xué)性能，因而在所述電致伸縮復(fù)合材料20中摻入一定 量的陶瓷顆粒，可調(diào)節(jié)所述的電致伸縮復(fù)合材料20的導(dǎo)電性能，只需施加 較小的電壓即可獲得理想的形變，因而降低了所述電致伸縮復(fù)合材料20的 使用電壓。其四，在形成所述的電致伸縮復(fù)合材料20的過程中，通過采用 超聲破碎處理從而使得所述碳納米管和陶瓷顆粒在所述電致伸縮復(fù)合材料 中得到很好的分散。其五，在所述電致伸縮復(fù)合材料20的上下表面分別形 成一硅橡膠薄層，從而形成一三明治結(jié)構(gòu)。由于硅橡膠薄層和所述電致伸縮 復(fù)合材料20中的高分子基底22成分相同，因此硅橡膠薄層和電致伸縮復(fù)合 材料20的接觸面上會(huì)形成很好的結(jié)合。在形成相同厚度的電致伸縮復(fù)合材 料時(shí)，所述的三明治結(jié)構(gòu)的電致伸縮復(fù)合材料在保持較好的電致伸縮特性， 節(jié)省了碳納米管和陶瓷顆粒的用量，節(jié)約了成本。另外，由于所述的硅橡膠 薄層具有較好的絕緣性，故可在需要絕緣的電致伸縮復(fù)合材料情況下使用。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些 依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電致伸縮復(fù)合材料，其包括一柔性高分子基底，分散在所述柔性高分子基底中的多個(gè)碳納米管，其特征在于，所述電致伸縮復(fù)合材料還進(jìn)一步包括分散在所述柔性高分子基底中的多個(gè)陶瓷顆粒。
2. 如權(quán)利要求1所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，所述柔性高分子基底 材料為硅橡膠彈性體、聚氨脂、環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種及其 任意組合。
3. 如權(quán)利要求1所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，所述碳納米管在所述 柔性高分子基底材料中均勻分布，且多個(gè)碳納米管相互搭接形成多個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。
4. 如權(quán)利要求3所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，所述》岌納米管為單壁 碳納米管、雙壁碳納米管、多壁碳納米管中的一種及其任意組合，單壁碳納 米管的直徑為0.5納米 50納米，雙壁碳納米管的直徑為1.0納米~50納米， 多壁碳納米管的直徑為1.5納米 50納米，其長(zhǎng)度為1~10微米。
5. 如權(quán)利要求1所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，所述陶瓷顆粒材料為 氮化鋁或/和氧化鋁。
6. 如權(quán)利要求1所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，所述碳納米管和陶瓷 顆粒在所述電致伸縮復(fù)合材料的質(zhì)量比小于等于10%，且碳納米管和陶瓷顆 粒的質(zhì)量比大于等于1:1。
7. 如權(quán)利要求1所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，所述陶瓷顆粒在所述 電致伸縮復(fù)合材料中的質(zhì)量比為1%~5%。
8. 如權(quán)利要求1所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，該電致伸縮復(fù)合材料 進(jìn)一步包括兩個(gè)高分子材料薄層，該高分子材料薄層設(shè)置于所述電致伸縮復(fù) 合材料的兩個(gè)相對(duì)的表面。
9. 如權(quán)利要求1所述的電致伸縮復(fù)合材料，其特征在于，所述電致伸縮復(fù)合材 料的伸縮率為1% 8%。
10. —種電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟混合碳納米管、陶資顆粒及柔性高分子材料的第一組分形成一混合物，并用一可揮發(fā)性溶劑溶解上述的混合物，從而形成一含有碳納米管和陶瓷顆粒的溶液；超聲破碎處理上述含有碳納米管和陶瓷顆粒的溶液，并超聲清洗處理上述含 有^f灰納米管和陶乾顆粒的溶液；加熱上述超聲處理后的溶液，揮發(fā)掉溶液中的溶劑，形成一碳納米管、陶瓷 顆粒以及柔性高分子的第 一組分均勻分散的混合物；將柔性高分子材料的第二組分加入到上述經(jīng)加熱處理過的混合物中，攪拌混 合反應(yīng)后，形成一復(fù)合物，并將該復(fù)合物涂覆至一支撐體的表面；及 脫泡處理所述涂覆有復(fù)合物的支撐體，除去支撐體后形成所述的電致伸縮復(fù) 合材料。
11. 如權(quán)利要求IO所述的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述碳納 米管和陶瓷顆粒在所述電致伸縮復(fù)合材料的質(zhì)量比小于等于10%,且碳納米 管和陶瓷顆粒的質(zhì)量比大于等于1:1,所述陶瓷顆粒在所述電致伸縮復(fù)合材料 中的質(zhì)量比為1%~5%。
12. 如權(quán)利要求IO所述的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述揮發(fā) 性溶劑包括乙酸乙酯。
13. 如權(quán)利要求IO所述的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述柔性 高分子材料為硅橡膠，且硅橡膠的第 一組分與硅橡膠的第二組分的質(zhì)量比為 層:6。
14. 如權(quán)利要求10所述的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，在除去所 述支撐體之前，還進(jìn)一步包括采用微孔濾膜對(duì)所述復(fù)合物進(jìn)行擠壓的步驟。
15. 如權(quán)利要求IO所述的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該電致伸 縮復(fù)合材料的制備方法進(jìn)一步包括一切割電致伸縮復(fù)合材料邊緣的步驟。
16. 如權(quán)利要求IO所述的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，可進(jìn)一步 在所述電致伸縮復(fù)合材料的上下表面分別形成一硅橡膠薄層，從而形成一三 明治結(jié)構(gòu)。
17. 如權(quán)利要求16所述的電致伸縮復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述三明 治結(jié)構(gòu)的制備方法包括以下步驟將硅橡膠的第一組分溶于一揮發(fā)性溶劑中， 形成一溶液；將硅橡膠的第二組分溶于所述溶液中，形成一硅橡膠預(yù)聚物溶液；將所述電致伸縮復(fù)合材料浸入到所述硅橡膠預(yù)聚物溶液中，靜置固化所 述硅橡膠預(yù)聚物溶液，即可在電致伸縮復(fù)合材料的上下表面形成所述硅橡膠薄層o
全文摘要
一種電致伸縮復(fù)合材料，其包括一柔性高分子基底，分散在所述柔性高分子基底中的多個(gè)碳納米管。其中，所述電致伸縮復(fù)合材料還進(jìn)一步包括分散在所述柔性高分子基底中的多個(gè)陶瓷顆粒。另外，本發(fā)明還涉及一種電致伸縮復(fù)合材料的制備方法。
文檔編號(hào)H01L41/45GK101604727SQ20081006772
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者劉長(zhǎng)洪, 范守善, 陳魯倬 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司