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离子聚合物金属复合材料是一种具备机电转换性能的智能材料。其作为人工肌肉材料具有结构简单，力密度大，质量轻，易操作等优点，在航空航天，生物医药，仿生材料等领域有广阔的应用前景。目前人工肌肉材料常用的离聚物是全氟的Nafion膜，电极材料是贵金属，这些材料成本高，制备过程繁琐，对环境不友好，而且现有的人工肌肉材料只具备电触发控制的单触发性能。本文从人工肌肉材料基体离聚物的合成制备出发，主要研究内容如下: (1)设计合成了两类不同离子含量的离子型聚合物，用红外，DSC，XRD等进行了基本的表征分析，并对聚合物的力学性能，溶胀性，离子交换性等物理性能做了分析，发现随离子含量的增加，离子交换性，吸水率都有所上升;而且也对离聚物的形状记忆性做了分析，70％的离子聚氨酯恢复率最高达到86％。 (2)制备氧化石墨烯，并且将其当作填料与离子聚氨酯复合，分别制备了GO含量为5％，15％，25％的复合材料。通过GO的加入，复合材料力学性质的断裂伸长率在25％GO时最大，为826％，断裂强度是纯离聚物的近三倍;而且形状记忆性也有显著增加，恢复率在25％GO时达到97％，回复速率接近5°/s。 (3)用纯离聚物和复合材料作为基体材料，碳纳米管代替贵金属作为电极材料来制备人工肌肉材料。纯离聚物基的离子聚合物碳纳米管复合材料(Ionic polymer-carbon nanotube composite，IPCC)随离子含量的增加，致动位移也逐渐增大;复合材料基的IPCC，在25％GO时，致动力接近纯离聚物基的近5倍，而且表现出优异的耐久性能。 (4)人工肌肉材料在形状记忆恢复过程中各个状态下的致动力也做了测试，结果表明恢复状态下的致动力接近初始状态下的值，而且实现了人工肌肉材料热触发和电触发双控制的目的。