航天服用“屏蔽-发热”一体化导电织物的制备

航天服是保障航天员生命安全与工作环境的密闭多功能服装,具有阻挡辐射、维持宇航员体温等功能.本文分别选用亚麻织物、竹浆纤维织物和涤纶织物作为织物基底,采用简单高效的化学镀技术制备兼具电磁屏蔽效能和发热性能的"屏蔽-发热"一体化Cu-Ni合金导电织物.利用XRD和SEM表征导电织物的微观形貌和晶体结构,利用TGA来表征导电织物的热稳定性,并探讨了不同导电织物的电磁屏蔽效能和发热性能.结果表明:不同基底的"屏蔽-发热"一体化导电织物均表现出优异的屏蔽和发热性能.     

有机导电长丝用量与织物抗静电性能关系的研究

有机导电长丝沿经向添加于织物时，织物的抗静电效果随嵌织间距的增加而减弱；添加万分之五的有机导电纤维即可达到防止易燃气体爆炸的目的，复合型有机导电纤维的抗静电性能可随洗涤次数的增加而增加，涂覆型有机导电纤维不能耐受过多的洗涤，摩擦带电压测定装置具有更高的检测灵敏度。     

导电织物增强PVDF复合膜的制备与性能研究

为进一步提高PVDF平板膜的机械强度,赋予膜导电性能,采用浸没沉淀相转化法,分别选用由镀银涤纶纱线、涤纶不锈钢包芯纱和不锈钢纤维制成的导电织物为支撑体,制备了增强型导电PVDF平板复合膜。采用扫描电子显微镜观察和对复合膜的水通量、孔隙率、截留率、泡点孔径、极限应力、表面比电阻等测试,研究了不同导电纤维织物对复合膜形态和结构、渗透性能、力学性能及导电性能的影响。实验结果表明:涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜粘附较好,而镀银涤纶纱线和不锈钢纤维所制备织物与聚合物膜之间有明显的界面分离现象;涤纶不锈钢纱包芯纱织物复合膜孔隙率、水通量及泡点孔径较其他2种织物复合膜更大,而截留率较低;不锈钢纤维织物复合膜厚度最薄,但不锈钢纤维织物复合膜孔隙率、泡点孔径及水通量较小,而截留率较大;复合膜极限应力的大小顺序为涤纶镀银织物复合膜>涤纶不锈钢包芯织物复合膜>不锈钢织物复合膜,且复合膜的极限应力均高于纯PVDF膜;镀银涤纶纱线织物复合膜的导电性最好。总之,通过将PVDF与针织物进行复合制膜,不仅可提高膜的强度,还可赋予膜导电特性,其中,涤纶不锈钢包芯纱与PVDF膜较其他两种膜结构最稳定,膜的渗透性能最好,因此选用涤纶包芯纱为复合膜支撑体最佳。     

导电织物电磁屏蔽特性的数值计算

采用绝对稳定的时域有限差分法，结合完全匹配层(PML)吸收边界条件，计算了由直径为微米量级导电纤维构成的织物对TEM波的屏蔽．考察了织物的几何参数、纤维的电磁参数和入射场极化方向与屏蔽效能(SE)之间的关系．在此基础上，对薄膜和织物的电磁屏蔽特性进行了对比分析．用我们研制的新型导电纤维编织的织物样品进行了测量，结果和数值计算符合较好。     

导电纤维及织物的抗静电性能测试

本文介绍关于导电纤维及织物抗静电性能主要指标的测试方法。     

导电纤维及抗静电织物电晕放电的研究

在本文中,我们讨论了导电纤维与抗静电织物的电晕放电电流与电位间的相互关系。     

聚吡咯导电织物的制备条件对导电性的影响

利用气相沉积的方法制备聚吡咯导电织物,并在加压状态下测试其电阻,分析了化学制备过程中影响导电率的因素,结合回弹性测试总结了作为压力感应导电织物的最佳工艺条件.最后用导电织物、施压装置、测试电路和数据采集卡搭建了压力感应系统.     

提高聚苯胺导电织物导电性能的研究

分析了基布材料、织物结构、导电物质、制备工艺等对织物导电性能及聚苯胺沉积状态的影响;综述了提高聚苯胺导电织物导电性能的方法,如通过酸掺杂、加入金属离子等增加织物表面的导电因子,通过磁场、超声场等外场提高聚苯胺的分布均匀度,通过改变加工工艺、基体材料改性等提高聚苯胺在植物表面分布的均匀度和连续性;指出采用原位聚合法制备聚苯胺是最有希望实现导电织物市场化的方法,但仍然存在着亟需解决的问题,有待进一步研究.     

电磁屏蔽织物材料研究进展

通过介绍电磁辐射的危害性及其对现代战争的影响,阐述了发展电磁屏蔽材料的重要性。论述了不同情况下电磁屏蔽材料的屏蔽原理、常见电磁屏蔽织物材料的种类和特点,分析了目前制备电磁屏蔽织物材料的技术手段,综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状,对比分析了各种织物材料制备工艺的优缺点,简要介绍了国内外电磁屏蔽织物的生产现状,展望了电磁屏蔽织物材料的发展趋势。     

抗菌性阳离子活性染料对不同纤维的染色及抗菌性能

采用合成的抗菌性阳离子活性染料对尼龙66、羊毛和腈纶纤维进行了染色和抗菌性能研究.该染料对3种纤维均具有良好的染色性能,3种纤维染色织物具有良好的耐水洗和耐摩擦色牢度,但上染速率和上染率具有一定的差异,染色后的3种纤维织物具有良好的抗菌性能.同时,采用该染料对棉、尼龙66、羊毛和腈纶纤维织物进行了同浴染色性能研究,结果表明:该染料对4种纤维在同浴染色时具有不同的上染速率,同色性具有一定的差异.该染料在水溶液中具有良好的抗菌性能,对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureas)的最小抑菌浓度(MIC)为10×10-6g/L.     

聚苯胺/氨纶复合导电纤维的制备工艺探讨

采用“现场”吸附聚合法制备聚苯胺／氨纶复合导电纤维。重点讨论聚合条件的改变，对纤维导电性能的影响，以获取制备聚苯胺／氨纶复合导电纤维的最佳工艺。研究结果表明：氧化剂的用量、掺杂剂浓度、苯胺单体浓度对纤维导电性能影响较显著；而反应时间、温度对纤维的导电性能影响不大。并对该导电纤维的力学性能进行了研究，结果表明，该纤维基本上保留了原有的力学性能，可进行下一步加工。     

U型立绒立体周期结构频率选择织物的性能

 采用立绒织造方式,以银纤维纱线作为导电结构单元材料,制备了基于U型立绒单元的立体周期结构频率选择纺织品。与具有U型底部长度同样尺寸的平面偶极子周期结构织物相比,U型立绒在偶极子两个端点沿Z轴向空间延伸。U型立绒立体周期结构织物在2~18 GHz内具有双频点谐振效应;谐振频率随着U型底部连通长度增加向低频移动,在同样的底部长度下,U型个数不影响谐振频率;银纤维构成的结构单元织物比不锈钢纤维纱线具有更加尖锐的谐振峰。进一步实现了基于银纤维纱线的、簇集U型立绒构成的十字体结构单元频率选择织物,表明立体周期结构织物具有丰富的灵活可设计性。     

织物开关的研制

织物开关除了应保证良好的电路通断性能外,还应具有轻柔的特点,有利于集成在服装上.设计和制造了单层式织物开关,建立了开关性能的测试方法.实验表明,由于交织点处经纬纱始终处于接触的状态,单层式织物开关在操控压力下接触电阻变化较小,开关灵敏性较低.通过增加接触点处导电纱线交织点的数量,可改善开关工作性能.提出了双层织物开关的结构,即通过导电纱线和非导电纱线的直径差距,并配合以适当的织物结构,可实现开关的功能.所研制的双层织物开关具有理想的开关灵敏性,且结构简单,较好地体现了纺织品的轻柔特点.     

复合导电纤维导电模型的研究

建立了复合导电纤维导电性的物理模型.给出了纤维电导率与纤维中导电组分含量间比关系.     

混杂纤维格栅编织物混凝土梁弯曲强度试验

对碳/玻璃混杂纤维格栅织物增强混凝土复合材料进行三点弯曲试验,绘出了它们的典型荷载挠度曲线,实验结果表明,碳/玻璃混杂纤维格栅织物增强混凝土的效果是很明显的.最后展望了该材料在建筑结构中的发展前景.     

ATO包覆型导电纤维的制备

以莫来石纤维为基体,采用共沉淀法在其表面沉积一层锑掺杂氧化锡(ATO),制得导电纤维,并研究了制备工艺对导电纤维电阻率和颜色的影响.结果表明:热处理温度为600～1 000℃时制备的导电纤维的电阻率低于50Ω.cm,与同条件下制备的ATO的电阻率相差不大;热处理温度为1 000℃以上时,由于莫来石纤维中的部分A l3 进入氧化锡晶格出现补偿效应,致使导电纤维的电阻率急剧下降;导电纤维的亮度L*大于同温度下制备的ATO的亮度,而且差值都在10个单位以上;导电纤维与硫酸钡标准样品的色差ΔE小于10个NBS.     

PANI/PP复合导电纤维沥青混凝土导电机制

为提高沥青路面使用寿命,对沥青路面进行损坏监测和公路交通智能化管理,以自制的聚苯胺/聚丙烯(PANI/PP)复合导电纤维为导电相材料,制备了新型导电功能混凝土材料.压敏性试验表明,随着压力增大电导率先快后慢逐渐增大,最后趋于导电纤维的电导率.导电沥青混凝土的导电行为可用导电通道和隧道效应进行分析,引进了考虑填料在基体中形成导电网络链难易程度的网络因子n;结合渗流导电理论,建立了导电纤维沥青混合科的电导率方程,确定了相应的参数范围.     

银/导电共聚物复合涤纶织物的制备与表征

为优化涤纶织物的导电性能,拓展其在柔性电子器件领域的应用前景,以苯胺、吡咯为单体,纳米金属银为靶材,通过溶液聚合法和磁控溅射技术两步法制备了复合导电涤纶织物。研究了纳米金属膜在柔性纤维表面的生长模型,探讨了不同磁控溅射时间对复合织物的微观形貌、结晶性能、化学结构、电化学性能的影响规律。研究结果表明：通过磁控溅射的纳米金属银主要以“层状-岛状模式”在柔性织物基材表面生长;随着溅射时间增加,纳米金属银膜颗粒逐渐变得均匀,但时间过长时反而会变得粗糙,金属银膜在溅射时间为900 s时表现出较好的均匀性和致密性;磁控溅射金属银能够进一步改善复合织物的电化学性能,且在溅射时间为900 s、电流密度为1 mA/cm²时,织物的面积比电容达到峰值(67.1 mF/cm²),相比共聚物/涤纶织物(PANI-PPy/PET)增大了约3.3倍,因此在导电功能性纺织方面具有良好的应用前景。     

碳纤维水泥基复合材料导电机理的探讨

通过研究水泥基体的导电性能和不同纤维掺量、外力作用下及掺入骨料后的碳纤维水泥基复合材料的导电性能,探讨碳纤维水泥基复合材料的导电机理.研究表明,水泥基体的电阻随水化时间显著增加,其导电机理是强电解质溶液的离子导电;碳纤维水泥基复合材料的电阻率随纤维掺量增加而显著降低,其电导由接触导电、隧道导电和离子导电3种机制共同决定;碳纤维水泥基复合材料在压力作用下,电阻率因界面接触的改善和纤维搭接概率的增加而降低,在拉力作用下,电阻率因纤维的拔出、折断而提高;骨料的引入增加了复合材料的电阻,这是由于骨料增加了纤维分散的难度和折断的概率,同时阻碍了纤维的搭接并提高了隧道势垒.     

聚苯胺/氨纶复合导电织物在应力作用下的信号响应及稳定性

采用“现场”吸附聚合法制备了聚苯胺／氨纶导电织物，并对其在静态以反应力作用下的信号稳定性能进行了研究。列出在动静态情况下导电织物表面电阻率的测定方法和计算方法。探讨了导电织物在定速伸长时，经纬向表面电阻稳定性以及表面电阻率的变化情况；分析了在定长收缩与定长伸长时表面电阻的曲线关系以及在反复拉伸了导电织物表面电阻的稳定性。实验表明：在应力作用下，导电织物经纬向的变化趋势各异。它受聚苯胺分子问的排列以厦织物松弛时间的彰响。