离子聚合物金属复合材料（Ionic Polymer Metal Composite,IPMC）是一种新型的智能材料,其具有变形大、密度小、应变能力强等特点,在仿生、医疗、航空航天方面有广泛的应用前景。将BaTiO₃颗粒作为改性材料加入IPMC基体中,可提高其驱动性能和物理强度。本文针对BaTiO₃改性IPMC进行了研究,对BaTiO₃/IPMC制备工艺、基本力学性能、驱动位移和力输出、弹性模量和力学模型进行了研究。在IPMC制备工艺方面:采用溶液-浇铸法制备出了不同掺杂量的BaTiO₃/IPMC,对有掺杂的离子交换膜的制备方法进行了进一步的改善,制备出了性能稳定一致性较高的IPMC。通过电子扫描显微镜对制得的IPMC进行了试样的表征,获得了IPMC的微观形貌表征、电极结构特点等。在IPMC基本力学性能发面:对离子交换膜和IPMC的含水率进行了研究,得到了BaTiO₃/IPMC含水率随时间的变化规律;对IPMC进行了拉伸试验测量,添加不同质量分数的BaTiO₃后的IPMC拉伸弹性模量都得到了不同程度的增强;针对离子交换膜弹性模量,为比较不同测试方法的优劣性及对测量数值的影响,采用五种测试方法进行试验分析,其中纳米压痕方法准确度和可靠性都相对较高。在IPMC驱动性能及力学模型方面:分别对BaTiO₃/IPMC在3V直流电压、3V不同波形交流电压下的驱动位移和力输出情况进行了测试。提出了IPMC表面电极梯度模型,将电极分为内电极和外电极,对IPMC弹性模量进行预估。将计算结果与实验结果对比发现准确度得到了提高,证明了IPMC电极梯度模型的合理性,模型可以较好地预测IPMC力学性能。