| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 注释表 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-30页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 IPMC材料 | 第17-20页 |
| 1.2.1 IPMC材料概述 | 第17页 |
| 1.2.2 离子交换膜 | 第17-18页 |
| 1.2.3 IPMC的层合结构 | 第18-19页 |
| 1.2.4 IPMC的转换机理 | 第19-20页 |
| 1.3 IPMC材料模型概述 | 第20-26页 |
| 1.3.1 黑箱模型 | 第20-22页 |
| 1.3.2 灰箱模型 | 第22-24页 |
| 1.3.3 物理模型 | 第24-26页 |
| 1.4 国内外应用与研究 | 第26-28页 |
| 1.4.1 国外研究 | 第26-28页 |
| 1.4.2 国内研究 | 第28页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第28-30页 |
| 第二章 IPMC的制备和表征 | 第30-38页 |
| 2.1 离子交换膜的制备 | 第30-32页 |
| 2.1.1 热压法制备离子交换膜 | 第30-31页 |
| 2.1.2 溶液浇铸法制备离子交换膜 | 第31页 |
| 2.1.3 添加碳纳米管离子交换膜的制备 | 第31-32页 |
| 2.2 铂型IPMC的制备 | 第32-34页 |
| 2.3 银型IPMC的制备 | 第34-35页 |
| 2.4 IPMC的表征 | 第35-37页 |
| 2.4.1 IPMC形貌表征方法 | 第35-36页 |
| 2.4.2 IPMC组分检测方法 | 第36-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 IPMC的基本性能实验 | 第38-65页 |
| 3.1 基膜和IPMC的含水率实验 | 第38-40页 |
| 3.2 基膜和IPMC的拉伸弹性模量测定实验 | 第40-43页 |
| 3.3 基膜和IPMC的粘弹性实验与分析 | 第43-51页 |
| 3.3.1 应力松弛实验 | 第44-47页 |
| 3.3.2 动态力学性能实验 | 第47-51页 |
| 3.4 IPMC的电极分布测定实验 | 第51-52页 |
| 3.5 IPMC的电化学阻抗实验 | 第52-56页 |
| 3.6 IPMC的电学响应实验 | 第56-63页 |
| 3.6.1 无载荷时IPMC输出电压测试 | 第56-58页 |
| 3.6.2 阶跃激励时IPMC电学响应实验 | 第58-60页 |
| 3.6.3 正弦激励时IPMC电学响应实验 | 第60-63页 |
| 3.7 本章小结 | 第63-65页 |
| 第四章 IPMC的基本电学模型 | 第65-75页 |
| 4.1 电极过程动力学理论基础 | 第65-67页 |
| 4.1.1 电解质溶液中的电荷传输 | 第65-66页 |
| 4.1.2 电解质溶液中的电流 | 第66-67页 |
| 4.2 双电层模型 | 第67-68页 |
| 4.3 IPMC的等效电路模型 | 第68-71页 |
| 4.3.1 考虑阳离子迁移和扩散的电路模型 | 第68-70页 |
| 4.3.2 IPMC的电路描述法 | 第70-71页 |
| 4.4 IPMC阻抗实验与电学模型对比分析 | 第71-74页 |
| 4.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 弯曲变形状态下的电学响应 | 第75-97页 |
| 5.1 基于静电-离子效应的IPMC电学响应模型 | 第75-87页 |
| 5.1.1 基于静电效应的电学响应模型 | 第75-79页 |
| 5.1.2 基于离子迁移效应的电学响应模型 | 第79-86页 |
| 5.1.3 基于静电-离子效应的电学响应模型 | 第86-87页 |
| 5.2 薄板的大挠度理论 | 第87-89页 |
| 5.3 不可逆热力学理论基础 | 第89-90页 |
| 5.4 基于大挠度和不可逆过程热力学的IPMC电学响应模型 | 第90-95页 |
| 5.4.1 IPMC的弯曲大挠度模型 | 第90-92页 |
| 5.4.2 IPMC的不可逆过程热力学方程 | 第92页 |
| 5.4.3 电荷分布及弯矩 | 第92-93页 |
| 5.4.4 IPMC的电学响应 | 第93页 |
| 5.4.5 实验验证与分析 | 第93-95页 |
| 5.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 第六章 正弦周期激励下IPMC的电荷输出 | 第97-119页 |
| 6.1 IPMC电荷输出的灰箱模型 | 第97-103页 |
| 6.1.1 机械模型 | 第98-99页 |
| 6.1.2 电气部分 | 第99-100页 |
| 6.1.3 力电耦合 | 第100-101页 |
| 6.1.4 影响因素 | 第101-103页 |
| 6.2 考虑流体影响的IPMC电荷输出物理模型 | 第103-109页 |
| 6.2.1 化学-力-电响应 | 第105-107页 |
| 6.2.2 水中振动 | 第107-109页 |
| 6.3 输出功率 | 第109-110页 |
| 6.4 实验验证 | 第110-118页 |
| 6.4.1 实验方案 | 第110-111页 |
| 6.4.2 实验结果 | 第111-118页 |
| 6.5 本章小结 | 第118-119页 |
| 第七章 总结与展望 | 第119-122页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第119-120页 |
| 7.2 研究工作的创新和贡献 | 第120页 |
| 7.3 存在问题及展望 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第136页 |