Като важен клас интелигентни материали, проводимите влакна привлякоха широко внимание от материалните среди у дома и в чужбина. Неговите изследвания и разработки са във възход и имат добри перспективи за приложение в облеклото, сензорите и индустриалния текстил. Смята се, че с напредването на науката и технологиите интелигентните материали ще продължат да се развиват. Като една от основните разновидности на интелигентния текстил, проводимите влакна със сигурност ще заемат все по-важна позиция в областта на материалите.
Електропроводимо влакно обикновено се отнася до влакно, чието специфично съпротивление е под 107Ω·cm при стандартни условия (20 градуса, 65% относителна влажност). Категориите са както следва: Снимки
(1) Проводимо влакно тип метално съединение, съпротивлението е 102-104Ω·cm, то е направено чрез метод на комбинирано въртене за смесване на проводими частици с висока концентрация локално във влакното, черните проводими частици използват сажди, белите серии използват метален оксид. Например, повърхността на антимонов оксид, съдържащ малко количество калаен оксид, е покрита с титанов диоксид, влакното е сравнително леко, гъвкав, миещ се и лесен за обработка; той може също така да фиксира химически съединението на медта или галваничния метал чрез последваща обработка.
(2) Метално проводимо влакно. Този тип влакна се произвеждат с помощта на проводимите свойства на метала. Основният метод е методът на директно изтегляне, тоест металната жица се изтегля многократно през матрица, за да се получи влакно с диаметър 4-16 μm.
(3) Въглеродни проводими влакна
Използването на проводимите свойства на саждите за производство на проводими влакна е по-стар и често срещан метод. Методът може да бъде разделен на следните три категории: Картина
① Метод на допиране: След смесване на въглеродни сажди и материал, образуващ -влакна, саждите образуват непрекъсната фазова структура във влакното, което придава проводимост на влакното. Този метод обикновено използва метода на предене на композитен материал с обвивка-ядро, който не засяга оригиналните физически свойства на влакното, но също така прави влакното проводимо.
② Метод на нанасяне на покритие: Методът на нанасяне на покритие е нанасяне на сажди върху повърхността на обикновени влакна. Методът на нанасяне на покритие може да използва свързващо вещество за свързване на саждите към повърхността на влакното или директно да омекоти повърхността на влакното и да го свърже с саждите. Недостатъкът на този метод е, че саждите лесно падат, усещането с ръка не е добро и саждите не могат лесно да се разпределят равномерно върху повърхността на влакното.
③ Карбонизираща обработка на влакна; някои влакна, като полиакрилонитрилни влакна, целулозни влакна, влакна на основата на катран-и т.н., след карбонизиращо третиране, основната верига на влакното е основно от въглеродни атоми, което прави влакното проводимо. Най-разпространеният метод е методът за ниска-температурна карбонизация на акрилни влакна. изображение
(4) Проводимо полимерно влакно
Полимерните материали обикновено се считат за изолатори, но успешното развитие на полиацетиленовите проводящи материали през 70-те години на миналия век наруши това
традиционно мислене. След това последователно се раждат полимерни проводими материали като полианилин, полипирол и политиофен. Хората провеждат електричество към полимерни материали.
Изследванията на ефективността също станаха по-обширни. Има два основни метода за приготвяне на проводими влакна с помощта на проводящи полимери: (1) Метод на директно предене на проводими полимерни материали (2) Метод на последваща-обработка.
Приложение на проводимо влакно
Проводимите тъкани, изработени от проводящи влакна, имат отлични функции като електрическа проводимост, топлопроводимост, екраниране и абсорбиране на електромагнитни вълни и т.н., и се използват широко в проводими мрежи и проводими гащеризони в електрониката и енергетиката; електрически дрехи, електрически нагревателни повърхности и електрически нагревателни превръзки в медицинската индустрия; авиация, електромагнитно екраниращо покритие за космическата промишленост и индустрията за прецизна електроника и др. Проводимите влакна могат да се използват в области като антистатичен текстил, текстил против-електромагнитно излъчване, интелигентен текстил и военен текстил.
Антистатичен текстил
Проводимото влакно е функционално влакно с електронна проводимост като механизъм, което елиминира статичното електричество чрез електронна проводимост и коронен разряд. Тъй като влакното съдържа свободни електрони, неговите антистатични свойства не зависят от влажността; Проводимото влакно Liheng има кратък полуживот на зареждане, във всеки случай може да елиминира статичното електричество за много кратко време и използва проводящо влакно, за да предотврати генерирането на статично електричество и Опасността има широк диапазон на адаптивност към околната среда. Според проводимостта на проводящото влакно и структурата на тъканта, антистатичният ефект може да се постигне чрез смесване на 0,05% до 5% от проводящото влакно в общото влакно. Работно облекло, изработено от проводящи влакна с антистатичен ефект, подходящо за нефтени находища, петролна преработка, въглищни мини, електронна промишленост, индустрия за фоточувствителни материали и други запалими и експлозивни случаи, а също така подходящо за-безпрахово стерилно облекло или специални филтърни материали Изчакайте.
Текстил против-електромагнитно излъчване
Електромагнитното екраниране е използването на проводящи материали с ниско{0}}съпротивление за отразяване и насочване на електромагнитни токове и генериране на ток и магнитна поляризация, противоположни на оригиналното магнитно поле вътре в проводимия материал, като по този начин се намалява радиационният ефект на оригиналното електромагнитно поле. Проводимите влакна, използвани като защита срещу електромагнитно излъчване, изискват много ниско съпротивление, обикновено само 10-6 до 10-2Ω/cm. През последните години, поради широкото приложение на електронно и електрическо оборудване и комуникационно оборудване, смущенията на електромагнитното излъчване причиняват неправилна работа на оборудването, пречки за изображение и звук и увреждане на човешкото тяло и т.н., което предизвика вниманието на хората към разработването на електромагнитни екраниращи материали. изображение
Използвайки електромагнитните екраниращи свойства на проводящите влакна, той може да се използва за създаване на електромагнитни екрани за прецизни електронни компоненти, високо{0}}честотни заваръчни машини и др., за направата на стени и тавани на къщи със специални изисквания и стенни покрития, които абсорбират радиовълни. В Япония проводящи влакна, покрити с мед на повърхността, се смесват или се правят в не-тъкани тъкани, които сега се използват широко като екраниращи и абсорбиращи електромагнитни вълни материали, като абсорбиращи електромагнитни вълни капаци за кораби.
Текстилен сензор
Гъвкавото проводимо влакно е изработено от сензорен текстил на принципа на електронните сензори. Той има предимствата на лекота и преносимост и се използва широко в различни области. Гъвкавите носими сензори са предназначени главно за отчитане и наблюдение на различни човешки дейности и имат широк спектър от приложения при отчитане на движение, наблюдение на личното здраве, интелигентни роботи и взаимодействие-човек с компютър. изображение
Традиционните сензори за деформация, като тези, базирани на метално фолио и полупроводници, не могат да бъдат приложени към гъвкави сензори за носене, тъй като нямат добра гъвкавост и имат малък обхват на откриване (<5%). Some nanomaterials have been applied to various flexible strain sensors, such as carbon nanotubes, graphene and metal nanowires, because of their good mechanical flexibility and electrical conductivity. Although some progress has been made, there are still two main problems today: one is that it is difficult to obtain high sensitivity and a large sensing range at the same time; the other is that the current flexible sensors have many functions and single functions, for example, they can only sense tensile strain. It cannot sense other deformations such as bending and torsion at the same time, so it is not suitable for sensing complex and delicate human activities. Japan Taiyo Industry Co., Ltd. uses carbon fiber to develop a sensor that detects the maximum strain, which can be used for safety diagnosis of structures such as buildings, roads, factories, airplanes, and ropeways.
Военен текстил
Бъдещата война за военния текстил ще бъде информационна война при високо-технологични условия. В такива войни темпът на операциите е бърз, честотата на настъпателните и отбранителните преходи е бърза, а ситуацията на войната се променя бързо и традиционното бойно оборудване на войниците изглежда е сериозно изостанало. За да се подобрят цялостните бойни способности на войниците на съвременното бойно поле, е необходимо да се подобри способността на войниците да придобиват, обработват и предават информация, така че разбирането на войниците за ситуацията на бойното поле да може да достигне по-високо ниво. Информационното облекло, изработено от проводими влакна, точно отговаря на това. Едно изискване. изображение
Повечето проводими влакна са чувствителни към електричество и топлина. Тъканта, изтъкана от проводящи влакна, може да предотврати разузнаване с термовизионно оборудване и може да бъде направена в термовизионно защитно облекло за отделни войници. Проводимите влакна се комбинират с нискодиелектрични субстрати като смола и каучук, за да се направят материали, абсорбиращи електромагнитни вълни, които могат да абсорбират радарни вълни, да избягват радарно проследяване и да постигнат целта на стелт оръжия и оборудване. Военната-променяща цвета униформа, разработена от Съединените щати, има за цел да добави проводяща верига, съставена от проводими влакна към тъканта. Чрез контролиране на температурата се променя термохромното мастило във военната униформа, така че цветът на военната униформа се променя според цвета на външната среда. Екологично реактивен камуфлаж.
Други употреби на проводими влакна
Други приложения Чрез избора на функционални проводящи добавки могат да бъдат получени влакнести материали с други функции освен проводимата, като антибактериални и далечни инфрачервени. Японската Mitsubishi Corporation използва композитна технология за предене, за да смеси високо{1}}концентрирани бели проводими керамични частици в сърцевината, за да направи влакното проводимо. В същото време, тъй като добавените керамични частици имат характеристиките на преобразуване на светлина-в-топлина, след смесване на това влакно с конвенционални влакна в количество от 10%, температурата на тъканта може да се повиши до 28 градуса под източника на светлина. Това влакно не само кара потребителя да се чувства топло, но след измиване с вода времето му за изсъхване на слънце е 2/3 от това на конвенционалното влакно. Свойството бързо{11}}съхнене е допълнителна характеристика на това влакно. Тъй като проводимите частици на това влакно са в сърцевината на влакното, обичайната обработка, измиване, боядисване и т.н. няма да повлияе на проводимостта на влакното.
