Beyer, EckhardRichter, AndreasLeyens, ChristophJansen, IreneKöckritz, TiloTiloKöckritz2022-03-072022-03-072016https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/280912Dielektrische Elastomeraktoren, die zu den elektroaktiven Polymeren zählen, stehen seit ihrer Entdeckung im Fokus der Wissenschaft sowie der potentiellen industriellen Anwender. Der Grund hierfür liegt in ihrem vergleichsweise einfachen Funktionsprinzip und Aufbau. Das Ziel der Arbeit bestand in der Entwicklung von neuartigen vollpolymeren monolithischen dielektrischen Elastomeraktoren sowie der zugehörigen Material- und Technologieplattform. Die Notwendigkeit der Entwicklung ist begründet durch die vorherrschenden Inkompatibilitäten der Schichtaufbauten bei den kommerziellen dielektrischen Elastomeraktoren. Starke Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften führen bei Dauerbelastung zu mangelnder Verbundfestigkeit, so dass Leistungsfähigkeit und Lebensdauer signifikant reduziert werden. Die entwickelten vollpolymeren dielektrischen Elastomeraktoren zeichnen sich durch eine gesteigerte aktorische Performance sowie Spannungsfestigkeit aus. Darüber hinaus erreichen sie vergleichbare Lebensdauern und offenbaren ein erhebliches Potential zur Reduzierung der Ansteuerspannung.1 Einleitung // 2 Stand der Technik // 2.1 Dielektrische Elastomeraktoren // 2.2 Basis-Polymere // 2.3 Nano- und mikroskalige Füllstoffe // 2.4 Integration der Füllstoffe // 3 Experimenteller Teil / Materialien und Methoden // 3.1 Nano- und mikroskalige Füllstoffe // 3.2 Dispergatoren // 3.3 Schichtherstellung für die Charakterisierung // 3.4 Elektrische Kennwerte // 3.5 Rheologische Kennwerte // 3.6 Mechanische Kennwerte // 3.7 Aktorische und sensorische Kennwerte // 3.8 Oberflächenbehandlung mittels Laserstrahlung // 3.9 Mikroskopische und spektroskopische Untersuchungen // 4 Material- und Technologieentwicklung // 4.1 Basis-Polymer // 4.2 Modifikation des Basis-Polymers mittels der Variation der Vernetzungsbedingungen // 4.3 Modifikation des Basis-Polymers mittels elektrisch isolierender Füllstoffe // 4.4 Modifikation des Basis-Polymers mittels elektrsich leitfähige Füllstoffe // 4.5 Herstellungstechnologie der vollpolymeren Kondensatoren für die Anwendung als Aktoren und Sensoren // 5 Funktion des vollpolymeren DEA // 5.1 Kennwerte der dielektrischen Schichten unter Nutzung des vollpolymeren Kondensatoraufbaus // 5.2 Aktorische Kennwerte // 6 ZusammenfassungdeElastomerePolymermonolithische SchichtaufbautenElastomeraktorenelektroaktive Polymere621671doctoral thesis