Humidity effect on electromechanical breakdown of dielectric elastomers subject to a ramp voltage

弹性体 材料科学 电介质 介电弹性体 复合材料 湿度 电压 电气工程 光电子学 工程类 物理 气象学
作者
Yuchen Zuo,Zhen-Zi Huang,Junshi Zhang,Lei Liu,Jihong Zhu,Weihong Zhang
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:33 (7): 077002-077002
标识
DOI:10.1088/1361-665x/ad54ac
摘要

Abstract As is known, the external excitations, material parameters, and ambient environment may affect the electromechanical properties of dielectric elastomers (DEs), which directly induce the occurrence of electrical breakdown. In this paper, we experimentally and theoretically studied the effects of voltage ramp rate, ambient humidity, electrode material, and pre-stretch on electromechanical deformation and electrical breakdown of DEs. By coupling the above four factors, the nonlinear constitutive model and electrical breakdown model of the viscoelastic DE are developed, which are shown to be consistent with the experimental observations. Firstly, when the ramp voltages with different rate are loaded to the same value, a larger voltage ramp rate leads to a smaller stretch and a higher electrical breakdown field strength of the elastomer. Besides, as the humidity increases, the electromechanical deformation increases and the electrical breakdown field decreases. In addition, it is found that different electrode materials show diverse sensitivity to the electromechanical deformation and breakdown field. Finally, with the increase of the pre-stretch from 2 to 4, the deformation and breakdown field both show an upward trend.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Sarvl发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
努力变强完成签到,获得积分10
刚刚
David发布了新的文献求助10
1秒前
李梦瑶完成签到,获得积分10
2秒前
爆米花应助称心的如豹采纳,获得10
2秒前
某某人完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
不养折耳猫完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助文献搬运工采纳,获得10
3秒前
勤劳尔丝完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
LHW完成签到,获得积分10
4秒前
张先生发布了新的文献求助10
5秒前
xingyuwuhen007完成签到,获得积分10
6秒前
Lily完成签到,获得积分10
6秒前
无极微光应助粥粥粥采纳,获得20
6秒前
jyu发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
loen完成签到,获得积分10
7秒前
小胡小瑞发布了新的文献求助10
7秒前
tianchuang完成签到 ,获得积分10
7秒前
石建伟发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
9秒前
在水一方应助浪费采纳,获得10
10秒前
10秒前
华仔应助蒲英采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2应助roaring采纳,获得10
13秒前
13秒前
早早入眠完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
乐乐应助奋斗的绿海采纳,获得10
14秒前
Lucas应助Xu采纳,获得10
14秒前
千跃发布了新的文献求助10
14秒前
Lucas应助天气采纳,获得10
14秒前
15秒前
小胡小瑞完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
Digital and Social Media Marketing 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5969454
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7272354
关于积分的说明 15983477
捐赠科研通 5106838
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2742702
邀请新用户注册赠送积分活动 1707788
关于科研通互助平台的介绍 1621014