铂-全氟磺酸复合材料的传感性能

顾娜¹，安逸^2,3，熊克¹，裘进浩¹

1. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室2. 南京工业大学力学部3. 南京理工大学发射动力学研究所

摘 要：为研究铂-全氟磺酸（Pt-PFSA）复合材料的传感特性,首先,测试了在阶跃激励和正弦激励下,Pt-PFSA复合材料的响应输出电压;然后,采用化学镀方法,将铂原子沉积在由Nafion溶液制备的0.4mm厚的Nafion阳离子交换膜的两个表面上;最后,考察了含水量对Pt-PFSA复合材料输出电压的影响,预测了正弦激励下PtPFSA复合材料的传感性能,进行了不同频率的正弦激励实验。结果表明:采取保湿措施后,含水量变化导致的输出电压降低幅度低于5%;在阶跃激励信号下,当Pt-PFSA复合材料的应变为0.1%时,输出电压具有时延;给出了Pt-PFSA复合材料的灵敏系数表达式,当正弦激励信号频率为5.9Hz时,复合材料的灵敏系数为3.555 8mV/0.2%,得到的实验结果与预测吻合较好。研究为Pt-PFSA复合材料传感性能模型的建立奠定了基础。

关键词：铂-全氟磺酸;阶跃响应;谐波激励;传感性能;灵敏系数;复合材料;