Як важливий клас інтелектуальних матеріалів, провідні волокна привернули широку увагу з боку матеріальних кіл у країні та за кордоном. Його дослідження та розробки знаходяться на підйомі, і вони мають хороші перспективи застосування в одязі, датчиках і промисловому текстилі. Вважається, що з розвитком науки і техніки розумні матеріали продовжуватимуть розвиватися. Як один із основних різновидів розумного текстилю, провідні волокна, безсумнівно, завойовуватимуть дедалі важливішу позицію в галузі матеріалів.
Електропровідне волокно зазвичай відноситься до волокна, питомий опір якого нижче 107 Ом·см за стандартних умов (20 градусів, відносна вологість 65%). Категорії наступні: Картинки
(1) Провідне волокно металевого типу, питомий опір становить 102-104 Ом·см, воно виготовляється методом складного обертання для локального змішування провідних частинок високої концентрації у волокно, чорні провідні частинки використовують сажу, білі серії використовують оксид металу. Наприклад, поверхня оксиду сурми, що містить невелику кількість оксиду олова, покрита діоксидом титану, волокно відносно легке, гнучкий, миється і легко обробляється; він також може хімічно фіксувати сполуку міді або гальванічний метал за допомогою постобробки.
(2) Металеве провідне волокно. Цей тип волокна виготовляється з використанням електропровідних властивостей металу. Основним методом є метод прямого волочіння, тобто металевий дріт кілька разів протягується через фільєру для отримання волокна діаметром 4-16 мкм.
(3) Вуглецеве провідне волокно
Використання провідних властивостей сажі для виготовлення провідних волокон є більш старим і поширеним методом. Метод можна розділити на такі три категорії: Зображення
① Метод допування: після змішування технічного вуглецю та матеріалу, який -утворює волокно, технічний вуглець утворює структуру безперервної фази у волокні, що надає волокну провідності. У цьому методі зазвичай використовується композитний метод прядіння оболонки-серцевини, який не впливає на вихідні фізичні властивості волокна, але також робить волокно провідним.
② Метод покриття: метод покриття полягає в нанесенні сажі на поверхню звичайних волокон. Метод покриття може використовувати сполучну речовину для зв’язування сажі з поверхнею волокна або безпосередньо пом’якшити поверхню волокна та з’єднати її з вуглецевою сажою. Недоліком цього методу є те, що сажа легко відпадає, погано відчувається рукою, а сажу важко рівномірно розподілити на поверхні волокна.
③ Карбонізація волокон; деякі волокна, такі як поліакрилонітрильне волокно, целюлозне волокно, волокно на основі смоли тощо, після карбонізації основний ланцюг волокна складається переважно з атомів вуглецю, що робить волокно провідним. Найпоширенішим методом є низ-метод карбонізації акрилового волокна. зображення
(4) Провідне полімерне волокно
Полімерні матеріали зазвичай розглядаються як ізолятори, але успішна розробка поліацетиленових провідних матеріалів у 1970-х роках порушила це питання.
традиційне мислення. Після цього послідовно народжувалися полімерні провідні матеріали, такі як поліанілін, поліпіррол і політіофен. Люди проводять електрику до полімерних матеріалів.
Дослідження продуктивності також стали більш масштабними. Існує два основні методи виготовлення провідних волокон із використанням провідних полімерів: (1) Метод прямого прядіння провідних полімерних матеріалів (2) Метод -обробки.
Застосування струмопровідного волокна
Провідні тканини, виготовлені з провідних волокон, мають чудові функції, такі як електропровідність, теплопровідність, екранування та поглинання електромагнітних хвиль тощо, і широко використовуються в електропровідних сітках і електропровідному спецодязі в електронній та енергетичній промисловості; електроодяг, електронагрівальні поверхні та електронагрівальні пов'язки в медичній промисловості; авіації, електромагнітного екрануючого покриття для аерокосмічної промисловості та промисловості точної електроніки тощо. Провідні волокна можна використовувати в таких галузях, як антистатичний текстиль, текстиль для захисту від електромагнітного випромінювання, розумний текстиль і військовий текстиль.
Антистатичний текстиль
Провідне волокно — це функціональне волокно з електронною провідністю як механізм, який усуває статичну електрику за допомогою електронної провідності та коронного розряду. Оскільки волокно містить вільні електрони, його антистатичні властивості не залежать від вологості; Провідне волокно Liheng має короткий період напіврозпаду-заряду, у будь-якому випадку, воно може усунути статичну електрику за дуже короткий час і використовувати провідне волокно для запобігання виробленню статичної електрики. Небезпека має широкий діапазон адаптації до навколишнього середовища. Відповідно до провідності провідного волокна та структури тканини, антистатичний ефект можна досягти шляхом змішування від 0,05% до 5% провідного волокна в загальному волокні. Робочий одяг із провідних волокон з антистатичним ефектом підходить для нафтопромислів, нафтопереробки, вугільних шахт, електронної промисловості, промисловості фоточутливих матеріалів та інших легкозаймистих і вибухонебезпечних випадків, а також підходить для-незапиленого стерильного одягу або спеціальних фільтруючих матеріалів. Зачекайте.
Анти-електромагнітне випромінювання текстиль
Електромагнітне екранування – це використання провідних матеріалів із низьким-питомим опором для відображення та спрямування електромагнітних струмів, а також генерування струму та магнітної поляризації, протилежної вихідному магнітному полю всередині провідного матеріалу, тим самим зменшуючи ефект випромінювання вихідного електромагнітного поля. Провідні волокна, які використовуються для захисту від електромагнітного випромінювання, вимагають дуже низького питомого опору, зазвичай лише від 10-6 до 10-2 Ом/см. В останні роки через широке застосування електронного та електричного обладнання та комунікаційного обладнання інтерференція електромагнітного випромінювання спричинила неправильну роботу обладнання, перешкоди для зображення та звуку, а також завдала шкоди людському тілу тощо, що привернуло увагу людей до розробки електромагнітних екрануючих матеріалів. зображення
Використовуючи властивості електромагнітного екранування провідних волокон, його можна використовувати для виготовлення електромагнітних екранів для точних електронних компонентів,-високочастотних зварювальних апаратів тощо, для виготовлення стін і стель будинків із особливими вимогами та настінних покриттів, які поглинають радіохвилі. У Японії електропровідні волокна, вкриті міддю на поверхні, змішують або виготовляють у не-ткані матеріали, які зараз широко використовуються як матеріали для екранування та поглинання електромагнітних хвиль, наприклад чохли для кораблів, що поглинають електромагнітні хвилі.
Текстильний датчик
Гнучке провідне волокно виготовлено із сенсорного текстилю за принципом електронних датчиків. Він має такі переваги, як легкість і портативність, і широко використовується в різних сферах. Гнучкі переносні датчики в основному призначені для виявлення та моніторингу різноманітної людської діяльності та мають широкий спектр застосувань у датчиках руху, моніторингу особистого здоров’я, інтелектуальних роботах і-взаємодії людини з комп’ютером. зображення
Традиційні датчики деформації, такі як ті, що базуються на металевій фользі та напівпровідниках, не можуть бути застосовані до гнучких переносних датчиків, оскільки вони не мають достатньої гнучкості та мають малий діапазон виявлення (<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.
Військовий текстиль
Майбутня війна за військовий текстиль буде інформаційною війною в умовах високих-технологій. У таких війнах швидкий темп операцій, швидка частота наступальних і оборонних переходів, воєнна ситуація швидко змінюється, і традиційна бойова техніка солдатів виявляється серйозно відсталою. Для вдосконалення всебічних бойових можливостей солдатів на сучасному полі бою необхідно вдосконалювати здатність солдатів здобувати, обробляти та передавати інформацію, щоб розуміння військовослужбовцями ситуації на полі бою могло вийти на вищий рівень. Цьому якраз відповідає інформаційний одяг із струмопровідних волокон. Одна вимога. зображення
Більшість провідних волокон чутливі до електрики та тепла. Тканина, зіткана з струмопровідних волокон, може запобігти розвідці тепловізійним обладнанням і може бути виготовлена в тепловізійному захисному одязі для окремих солдатів. Провідні волокна поєднуються з низькодіелектричними субстратами, такими як смола та гума, для виготовлення матеріалів, що поглинають електромагнітні хвилі, які можуть поглинати радіолокаційні хвилі, уникати радіолокаційного відстеження та досягати цілей невидимої зброї та обладнання. Розроблена Сполученими Штатами-військова уніформа, що змінює колір, додає до тканини струмопровідне коло, що складається з провідних волокон. Контролюючи температуру, змінюється термохромне чорнило у військовій формі, таким чином колір військової форми змінюється відповідно до кольору зовнішнього середовища. Екологічно реактивний камуфляж.
Інше використання провідних волокон
Інші застосування За допомогою вибору функціональних провідних добавок можна також отримати волокнисті матеріали з іншими функціями, окрім провідної функції, наприклад, антибактеріальні та дальні інфрачервоні. Японська корпорація Mitsubishi використовує технологію композитного прядіння для змішування білих провідних керамічних частинок високої-концентрації в серцевині, щоб зробити волокно провідним. У той же час, оскільки додані керамічні частинки мають характеристики перетворення світла-в-тепло, після змішування цього волокна зі звичайними волокнами в кількості 10%, температуру тканини можна підвищити до 28 градусів під джерелом світла. Це волокно не тільки створює відчуття тепла, але й після миття водою час його висихання на сонці становить 2/3 від часу висихання звичайного волокна. Швидко{11}}висихання є додатковою характеристикою цього волокна. Оскільки провідні частинки цього волокна знаходяться в серцевині волокна, звичайна обробка, прання, фарбування тощо не вплине на провідність волокна.
