Jako důležitá třída inteligentních materiálů přitáhla vodivá vlákna širokou pozornost materiálních kruhů doma i v zahraničí. Jeho výzkum a vývoj jsou na vzestupu a mají dobré vyhlídky na uplatnění v oděvech, senzorech a průmyslových textiliích. Předpokládá se, že s pokrokem vědy a technologie se budou chytré materiály nadále vyvíjet. Jako jedna z hlavních odrůd chytrých textilií budou vodivá vlákna jistě získávat stále důležitější postavení v oblasti materiálů.
Elektrovodivé vlákno obvykle označuje vlákno, jehož specifický odpor je pod 107Ω·cm za standardních podmínek (20 stupňů, 65% relativní vlhkost). Kategorie jsou následující: Obrázky
(1) Vodivé vlákno typu kovové sloučeniny, měrný odpor je 102-104Ω·cm, vyrábí se metodou složeného zvlákňování, aby se lokálně vmíchaly vysokokoncentrační vodivé částice do vlákna, černé vodivé částice používají saze, bílá řada používá oxid kovu Například povrch oxidu antimonu obsahujícího malé množství oxidu cínu je potažený oxidem titaničitým, lehce omyvatelný, vlákno je lehce zpracovatelné; může také chemicky fixovat sloučeninu mědi nebo galvanický kov prostřednictvím následného zpracování.
(2) Kovové vodivé vlákno. Tento typ vlákna je vyroben s využitím vodivých vlastností kovu. Hlavní metodou je metoda přímého tažení, to znamená, že se kovový drát opakovaně protahuje matricí, aby se vytvořilo vlákno o průměru 4-16μm.
(3) Sazné vodivé vlákno
Využití vodivých vlastností sazí k výrobě vodivých vláken je starší a běžná metoda. Metodu lze rozdělit do následujících tří kategorií: Obrázek
① Metoda dopování: Po smíchání sazí a vláknitého-materiálu tvoří saze ve vláknu spojitou fázovou strukturu, která dodává vláknu vodivost. Tato metoda obecně používá metodu zvlákňování kompozitního jádra s pláštěm{2}}, která neovlivňuje původní fyzikální vlastnosti vlákna, ale také činí vlákno vodivým.
② Metoda potahování: Metodou potahování je natírání sazí na povrch běžných vláken. Metoda potahování může používat pojivo k navázání sazí na povrch vlákna nebo přímo změkčit povrch vlákna a spojit ho se sazemi. Nevýhodou této metody je, že saze snadno odpadávají, pocit z ruky není dobrý a saze není snadné rovnoměrně rozmístit na povrchu vlákna.
③ úprava karbonizace vláken; u některých vláken, jako jsou polyakrylonitrilová vlákna, celulózová vlákna, vlákna na bázi smoly{0}} atd., jsou po karbonizační úpravě hlavním řetězcem vlákna hlavně atomy uhlíku, díky nimž je vlákno vodivé. Nejběžnější metodou je nízkoteplotní karbonizace akrylových vláken. obraz
(4) Vodivé polymerní vlákno
Polymerní materiály jsou obvykle považovány za izolátory, ale úspěšný vývoj polyacetylenových vodivých materiálů v 70.
tradiční myšlení. Poté se postupně zrodily polymerní vodivé materiály jako polyanilin, polypyrrol a polythiofen. Lidé vedou elektřinu do polymerních materiálů.
Rozsáhlejší je také výzkum výkonu. Existují dvě hlavní metody přípravy vodivých vláken pomocí vodivých polymerů: (1) Metoda přímého zvlákňování vodivých polymerních materiálů (2) Metoda následného-zpracování.
Aplikace vodivého vlákna
Vodivé tkaniny vyrobené z vodivých vláken mají vynikající funkce, jako je elektrická vodivost, vedení tepla, stínění a absorpce elektromagnetických vln atd., a jsou široce používány ve vodivých sítích a vodivých kombinézách v elektronickém a energetickém průmyslu; elektrické oděvy, elektrické topné plochy a elektrické topné obvazy v lékařském průmyslu; letectví, elektromagnetický stínící kryt pro letecký a přesný elektronický průmysl atd. Vodivá vlákna lze použít v oblastech, jako jsou antistatické textilie, textilie proti-elektromagnetickému záření, chytré textilie a vojenské textilie.
Antistatické textilie
Vodivé vlákno je funkční vlákno s elektronickým vedením jako mechanismem, který eliminuje statickou elektřinu prostřednictvím elektronického vedení a korónového výboje. Protože vlákno obsahuje volné elektrony, jeho antistatické vlastnosti nejsou závislé na vlhkosti; Vodivé vlákno Liheng má krátký poločas nabití-, v každém případě dokáže eliminovat statickou elektřinu ve velmi krátké době a pomocí vodivých vláken zabránit generování statické elektřiny a Nebezpečí má širokou škálu přizpůsobivosti prostředí. Podle vodivosti vodivého vlákna a struktury tkaniny lze antistatického účinku dosáhnout přimícháním 0,05 % až 5 % vodivého vlákna do obecného vlákna. Pracovní oděvy z vodivých vláken s antistatickým účinkem, vhodné pro ropná pole, zpracování ropy, uhelné doly, elektronický průmysl, průmysl fotocitlivých materiálů a další hořlavé a výbušné příležitosti, vhodné také pro bezprašné sterilní oděvy nebo speciální filtrační materiály Počkejte.
Textilie proti-elektromagnetickému záření
Elektromagnetické stínění je použití vodivých materiálů s nízkým{0}}odporem k odrážení a vedení elektromagnetických proudů a generování proudu a magnetické polarizace opačné k původnímu magnetickému poli uvnitř vodivého materiálu, čímž se snižuje radiační účinek původního elektromagnetického pole. Vodivá vlákna používaná jako ochrana proti elektromagnetickému záření vyžadují velmi nízký měrný odpor, obvykle pouze 10-6 až 10-2Ω/cm. V posledních letech, v důsledku širokého uplatnění elektronických a elektrických zařízení a komunikačních zařízení, rušení elektromagnetického záření způsobilo nesprávnou funkci zařízení, obrazové a zvukové překážky, poškození lidského těla atd., což vzbudilo pozornost lidí k vývoji materiálů pro elektromagnetické stínění. obraz
Díky vlastnostem elektromagnetického stínění vodivých vláken jej lze použít k výrobě elektromagnetických štítů pro přesné elektronické součástky, vysokofrekvenční svařovací stroje atd., k výrobě stěn a stropů domů se speciálními požadavky a obkladů stěn, které pohlcují rádiové vlny. V Japonsku se vodivá vlákna potažená mědí na povrchu mísí nebo se z nich vyrábějí netkané textilie, které se nyní široce používají jako materiály pro stínění a pohlcování elektromagnetických vln, jako jsou kryty lodí pohlcující elektromagnetické vlny.
Textilní senzor
Ohebné vodivé vlákno je vyrobeno ze senzorových textilií na principu elektronických senzorů. Má výhody lehkosti a přenosnosti a je široce používán v různých oblastech. Flexibilní nositelné senzory jsou určeny především ke snímání a monitorování různých lidských aktivit a mají širokou škálu aplikací v oblasti snímání pohybu, monitorování osobního zdraví, inteligentních robotů a interakce člověka- s počítačem. obraz
Tradiční snímače napětí, jako jsou snímače založené na kovové fólii a polovodičích, nelze použít na flexibilní nositelné snímače, protože nemají dobrou flexibilitu a mají malý detekovatelný rozsah (<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.
Vojenské textilie
Budoucí válka o vojenské textilie bude informovanou válkou za špičkových-technických podmínek. V takových válkách je tempo operací rychlé, frekvence útočných a obranných přechodů rychlá a válečná situace se rychle mění a tradiční bojová technika vojáků se zdá být vážně zaostalá. Pro zlepšení komplexních bojových schopností vojáků na moderním bojišti je nutné zlepšit schopnost vojáků získávat, zpracovávat a předávat informace tak, aby porozumění situaci na bojišti vojáky dosáhlo vyšší úrovně. Informační oblečení z vodivých vláken to právě splňuje. Jeden požadavek. obraz
Většina vodivých vláken je citlivá na elektřinu a teplo. Tkanina utkaná z vodivých vláken může zabránit průzkumu termovizním zařízením a lze z ní vyrobit termovizní ochranný oděv pro jednotlivé vojáky. Vodivá vlákna jsou smíchána s nízko dielektrickými substráty, jako je pryskyřice a pryž, aby se vytvořily materiály pohlcující elektromagnetické vlny, které mohou absorbovat radarové vlny, vyhnout se radarovému sledování a dosáhnout účelu tajných zbraní a vybavení. Vojenská uniforma, která mění barvu-vyvinutá Spojenými státy, spočívá v přidání vodivého obvodu složeného z vodivých vláken do látky. Řízením teploty se mění termochromní inkoust ve vojenské uniformě, takže barva vojenské uniformy se mění podle barvy vnějšího prostředí. Ekologicky reaktivní kamufláž.
Další použití vodivých vláken
Další aplikace Volbou funkčních vodivých přísad lze připravit vláknité materiály s jinými funkcemi kromě vodivé funkce, jako je antibakteriální a daleko infračervené. Japonská společnost Mitsubishi Corporation používá technologii kompozitního zvlákňování ke smíchání bílých vodivých keramických částic o vysoké koncentraci{1}} v jádru, aby bylo vlákno vodivé. Zároveň, protože přidané keramické částice mají vlastnosti přeměny světla-na-tepelnou přeměnu, po smíchání tohoto vlákna s konvenčními vlákny v množství 10 %, lze teplotu tkaniny pod světelným zdrojem zvýšit až na 28 stupňů. Toto vlákno nejen že zahřeje nositele, ale po vyprání vodou je jeho doba sušení na slunci 2/3 doby běžného vlákna. Rychlý{11}}schnoucí vlastnost je další charakteristikou tohoto vlákna. Protože vodivé částice tohoto vlákna jsou v jádru vlákna, obvyklé zpracování, praní, barvení atd. neovlivní vodivost vlákna.
