击穿强度

介电弹性体( DE )技术应用于发电机、传感器、执行器等几个应用场合。限制DE性能的主要因素之一是过早的电气故障。合成是一个例子，据报道提高了击穿强度。本研究将聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜与二氧化钛( TiO2 )和氧化锌( ZnO )两种不同的填料复合。这两种金属氧化物在作为填料加入PDMS弹性体之前，都会被煅烧至300℃。结果表明，掺入PDMS薄膜中的煅烧TiO2和ZnO显示出明显的击穿强度增加。同时，与煅烧ZnO相比，煅烧TiO2 PDMS薄膜具有更高的击穿强度。

将纳米级到微米级的介电填料集成到弹性体基体中形成介电复合材料是提高介电弹性体驱动器( DEAs )性能的常用方法之一，钛酸钡( BaTiO3 )正是为此目的而被广泛应用的铁电填料之一；然而，钛酸铜钙CaCu3Ti4O12 ( CCTO )具有优于此类常规填料的潜力。尽管CCTO基介电复合材料具有良好的性能，但其应用于DEA的研究程度相对较低。特别地，复合材料具有较小的颗粒加载范围，而击穿强度和非线性弹性等关键DEA性质在文献中很少涉及。因此，本研究将CCTO与聚二甲基硅氧烷( CH3 ) 3SiO [ Si ( CH3 ) 2O ] nSi ( CH3 ) 3 ( PDMS )，Sylgard 184配对，以全面了解粒子负载和尺寸对DEA应用中重要的介电性能的影响。通过综合考虑材料的杨氏模量、介电常数和击穿强度的优值( FOMs )来描述复合材料的性能。通过FOMs确定铁电填料的最佳用量，使复合DEA性能最大化。最后，通过对预拉伸CCTO-复合材料DEA的机电测试，验证了其性能优于纯弹性体DEA，且由于复合材料的非线性，与预测结果存在偏差。