离子聚合物-金属复合材料（Ionic Polymer-Metal Composite,IPMC）是一种典型的柔性智能材料,具有驱动电压低、质量轻、柔韧性好、变形大等独特优点,因此在众多领域具有重要研究意义。完善制备工艺,制备高性能IPMC材料是促进其应用的基础和关键问题之一,其中,有效的粗糙界面在保证电极与基膜之间的有效结合,提高IPMC性能方面起到重要作用。但现有研究还存在渗入电极较浅,树枝状电极分支复杂、相互交错,糙化时人为影响较大且难以实现自动化或成本较高等问题,因此本文提出一种新型基膜糙化工艺,深入研究其对IPMC界面电极及性能的影响规律,具体工作如下:首先,提出一种微针糙化工艺。将微针滚轮结构与3D打印壳体组装,通过控制负载和滚动周期来控制基膜的糙化程度,并连接红外数显计数器自动记录糙化周期。还提出一种自动糙化模型,为基膜批量糙化提供了新思路。其次,对新型糙化工艺的糙化参数进行了大量实验探究,设计不同负载和滚动周期,通过金相显微镜表征已糙化的基膜表面形貌,结合ImagJ统计分析基膜糙化程度。研究表明,负载和滚动周期选择不当,会造成Nafion膜糙化程度不够、过度或基膜严重卷曲,使得IPMC的表面电极脱落。在大量实验的基础上,选择出合适的负载和滚动周期范围参数组合,成功制备出16组样片,并在此范围内对糙化参数进行了优化规律研究。接着,从基膜在制备工艺中的变化对界面电极形成的影响角度分析,首次提出将基膜糙化工艺置于第一次离子交换步骤之后,结合微针糙化工艺,开发了一套新的制备工艺流程,成功制备出深针状电极IPMC,渗入电极平均深度可达80μm左右。通过扫描电镜表征分析IPMC界面电极形貌,渗入针状电极结构简洁,没有复杂的分支,降低了材料的刚度从而在很大程度提升了材料机电性能。在相同条件下,对工艺改进前后的IPMC进行电化学性能、机电性能的测试对比。结果发现,改进后的比电容和末端位移分别为改进前的4～5倍和2～4倍,同时还具有高频响应特性,可实现在20 Hz频率下的有效工作。最后,利用微针糙化工艺对厚IPMC材料的综合驱动性能进行改良,并与砂纸打磨制备的相同厚度的IPMC材料进行了比较,结果表明微针糙化工艺制备的深针状电极提升了材料的整体驱动性能。