离子聚合物金属复合材料(Ionic Polymer Metal Composite,IPMC)是近几年发展起来的一种低压大形变的智能柔性复合材料,具有能量密度高、应变能力强、生物相容性好等特点,被称为“人工肌肉”。在微机电系统、仿生技术、医疗装备等领域有着广泛的应用前景。虽然IPMC具有众多优点,但其电响应性能尚不稳定,电激励机理也不完善,目前主要停留在实验室研究阶段。为了深入了解IPMC的运动机理并进一步提高其性能,本文在IPMC的制备工艺、基本电学性能方面进行了理论研究和实验验证,搭建了 IPMC电学特性实验平台,开展了 IPMC执行器等效电路模型的研究。本文采用化学沉积法分别制备了银(Ag)电极、铂(Pt)电极的IPMC执行器,分别采用环境控制法、还原温度控制法改进了两种执行器的制备工艺。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对样品进行观测,获得了执行器的微观形貌特征、电极结构及元素含量特点。研究了电极类型、保存环境以及封装工艺对IPMC执行器含水率的影响。测量了执行器的表面电阻、极间电阻与电极厚度之间的变化关系,研究了激励电场在IPMC表面电极上的分布规律。开展了不同激励条件下IPMC响应能力的研究,根据执行器中离子迁移、静电力及库仑力的作用特点,改进了基于IPMC非线性运动特征与响应电流关系的等效电路模型,并预测出不同电压激励下执行器的非线性电流,仿真和实验数据验证了模型的准确性。通过理论研究和实验验证,本文在IPMC的基本电学性能和等效电路模型研究方面积累了一定的研究成果,为推动IPMC器件的功能化进程以及力—电耦合机理的研究提供了重要的研究基础和参考依据。