Bħala klassi importanti ta 'materjali intelliġenti, fibri konduttivi ġibdu attenzjoni mifruxa miċ-ċrieki materjali fid-dar u barra. Ir-riċerka u l-iżvilupp tagħha huma fl-axxendent, u għandhom prospetti tajbin ta 'applikazzjoni fil-ħwejjeġ, sensuri u tessuti industrijali. Huwa maħsub li bl-avvanz tax-xjenza u t-teknoloġija, materjali intelliġenti se jkomplu jiżviluppaw. Bħala waħda mill-varjetajiet ewlenin ta 'tessuti intelliġenti, fibri konduttivi żgur li se jiksbu pożizzjoni dejjem aktar importanti fil-qasam tal-materjali.
Fibra elettrokonduttiva ġeneralment tirreferi għal fibra li r-reżistenza speċifika tagħha hija taħt 107Ω·cm taħt kundizzjonijiet standard (20 grad, 65% umdità relattiva). Il-kategoriji huma kif ġej: Stampi
(1) Fibra konduttiva tat-tip kompost tal-metall, ir-reżistività hija 102-104Ω·cm, hija magħmula b'metodu ta 'għażil kompost biex tħallat partiċelli konduttivi ta' konċentrazzjoni għolja lokalment fil-fibra, partiċelli konduttivi suwed jużaw iswed tal-karbonju, serje bajda jużaw ossidu tal-metall Per eżempju, il-wiċċ ta 'ossidu tal-antimonju li fih ammont żgħir ta' ossidu tal-landa huwa miksi b'titanju diossidu relattivament ħafif, diossidu ħafif u faċli biex tipproċessa; jista 'wkoll jiffissa kimikament il-kompost tar-ram jew l-electroplating tal-metall permezz ta' post-ipproċessar.
(2) Fibra konduttiva tal-metall. Dan it-tip ta 'fibra huwa magħmul bl-użu tal-proprjetajiet konduttivi tal-metall. Il-metodu ewlieni huwa l-metodu tat-tpinġija diretta, jiġifieri, il-wajer tal-metall jinġibed ripetutament permezz ta 'die biex tagħmel fibra b'dijametru ta' 4-16μm.
(3) Fibra konduttiva tal-karbonju iswed
L-użu tal-proprjetajiet konduttivi tal-karbonju iswed biex isiru fibri konduttivi huwa metodu antik u komuni. Il-metodu jista 'jinqasam fit-tliet kategoriji li ġejjin: Stampa
① Metodu ta 'doping: Wara li tħallat l-iswed tal-karbonju u l-materjal li jifforma -fibra, l-iswed tal-karbonju jifforma struttura ta' fażi kontinwa fil-fibra, li tagħti l-konduttività tal-fibra. Dan il-metodu ġeneralment juża l-għant-metodu tal-għażil kompost tal-qalba, li ma jaffettwax il-proprjetajiet fiżiċi oriġinali tal-fibra, iżda wkoll jagħmel il-fibra konduttiva.
② Metodu tal-kisi: Il-metodu tal-kisi huwa li jiksi l-iswed tal-karbonju fuq il-wiċċ tal-fibri ordinarji. Il-metodu tal-kisi jista 'juża binder biex jgħaqqad l-iswed tal-karbonju mal-wiċċ tal-fibra, jew irattab direttament il-wiċċ tal-fibra u jgħaqqadha mal-iswed tal-karbonju. L-iżvantaġġ ta 'dan il-metodu huwa li l-iswed tal-karbonju huwa faċli li jaqa', is-sensazzjoni tal-idejn mhix tajba, u l-iswed tal-karbonju mhuwiex faċli li jitqassam indaqs fuq il-wiċċ tal-fibra.
③ Trattament tal-karbonizzazzjoni tal-fibra; xi fibri, bħal fibra tal-polyacrylonitrile, fibra taċ-ċelluloża, żift-fibra bbażata, eċċ., Wara trattament ta 'karbonizzazzjoni, il-katina ewlenija tal-fibra hija prinċipalment atomi tal-karbonju, li tagħmel il-fibra konduttiva. L-aktar metodu komuni huwa l-metodu ta 'trattament ta' karbonizzazzjoni b'temperatura baxxa-tal-fibra akrilika. immaġni
(4) Fibra polimeru konduttiva
Materjali polimeru ġeneralment jitqiesu bħala iżolaturi, iżda l-iżvilupp b'suċċess ta 'materjali konduttivi tal-polyacetylene fis-snin sebgħin kissru dan
mentalità tradizzjonali. Wara dan, materjali konduttivi tal-polimeru bħal polyaniline, polypyrrole, u polythiophene twieldu suċċessivament. In-nies imexxu l-elettriku għal materjali polimeri.
Ir-riċerka dwar il-prestazzjoni saret ukoll aktar estensiva. Hemm żewġ metodi ewlenin għall-preparazzjoni ta 'fibri konduttivi bl-użu ta' polimeri konduttivi: (1) Metodu ta 'għażil dirett ta' materjali polimeri konduttivi (2) Metodu ta 'proċessar ta' wara -.
Applikazzjoni ta 'fibra konduttiva
Drappijiet konduttivi magħmula minn fibri konduttivi għandhom funzjonijiet eċċellenti bħal konduttività elettrika, konduzzjoni tas-sħana, ilqugħ u assorbiment ta 'mewġ elettromanjetiku, eċċ., U jintużaw ħafna f'xbieki konduttivi u overolls konduttivi fl-industriji tal-elettronika u tal-enerġija; Ħwejjeġ elettriċi, uċuħ tat-tisħin bl-elettriku, u faxex tat-tisħin bl-elettriku fl-industrija medika; avjazzjoni, Kopertura ta 'lqugħ elettromanjetiku għall-industriji ta' l-elettronika aerospazjali u ta 'preċiżjoni, eċċ. Fibri konduttivi jistgħu jintużaw f'oqsma bħal tessuti antistatiċi, tessuti kontra -radjazzjoni elettromanjetika, tessuti intelliġenti u tessuti militari.
Tessuti antistatiċi
Il-fibra konduttiva hija fibra funzjonali b'konduzzjoni elettronika bħala l-mekkaniżmu, li telimina l-elettriku statiku permezz ta 'konduzzjoni elettronika u skariku tal-korona. Peress li l-fibra fiha elettroni ħielsa, il-proprjetajiet antistatiċi tagħha mhumiex dipendenti fuq l-umdità; Il-fibra konduttiva Liheng għandha ħajja qasira ta 'ċarġ nofs -, fi kwalunkwe każ, tista' telimina l-elettriku statiku fi żmien qasir ħafna, u tuża fibra konduttiva biex tevita li tiġġenera l-elettriku statiku u Il-periklu għandu firxa wiesgħa ta 'adattabilità ambjentali. Skont il-konduttività tal-fibra konduttiva u l-istruttura tad-drapp, l-effett antistatiku jista 'jinkiseb billi tħallat 0.05% sa 5% tal-fibra konduttiva fil-fibra ġenerali. Ħwejjeġ tax-xogħol magħmulin minn fibri konduttivi b'effett antistatiku, adattati għal oqsma taż-żejt, ipproċessar taż-żejt, minjieri tal-faħam, industrija elettronika, industrija tal-materjal fotosensittiv u okkażjonijiet oħra li jaqbdu u splussivi, u adattati wkoll għal ħwejjeġ sterili ħielsa minn trab-jew materjali tal-filtri speċjali Stenna.
Tessuti kontra-radjazzjoni elettromanjetika
Ilqugħ elettromanjetiku huwa l-użu ta '{0}}materjali konduttivi b'reżistività baxxa biex jirriflettu u jiggwidaw kurrenti elettromanjetiċi, u jiġġeneraw polarizzazzjoni kurrenti u manjetika opposta għall-kamp manjetiku oriġinali ġewwa l-materjal konduttiv, u b'hekk jitnaqqas l-effett tar-radjazzjoni tal-kamp elettromanjetiku oriġinali. Fibri konduttivi użati bħala protezzjoni kontra r-radjazzjoni elettromanjetika jeħtieġu reżistenza baxxa ħafna, ġeneralment biss 10-6 sa 10-2Ω/cm. F'dawn l-aħħar snin, minħabba l-applikazzjoni wiesgħa ta 'tagħmir elettroniku u elettriku u tagħmir ta' komunikazzjoni, l-interferenza tar-radjazzjoni elettromanjetika ikkawżat tħaddim ħażin tat-tagħmir, ostakli ta 'l-immaġni u tal-ħoss, u ħsara lill-ġisem tal-bniedem, eċċ., Li qajjem l-attenzjoni tan-nies għall-iżvilupp ta' materjali ta 'lqugħ elettromanjetiċi. immaġni
Bl-użu tal-proprjetajiet ta 'lqugħ elettromanjetiku ta' fibri konduttivi, jista 'jintuża biex jagħmel tarki elettromanjetiċi għal komponenti elettroniċi ta' preċiżjoni, magni tal-iwweldjar ta 'frekwenza għolja -, eċċ., biex jagħmlu ħitan u soqfa ta' djar b'rekwiżiti speċjali, u kisi tal-ħitan li jassorbu mewġ tar-radju. Fil-Ġappun, fibri konduttivi miksija bir-ram fuq il-wiċċ huma mħallta jew magħmula fi drappijiet mhux -minsuġa, li issa huma użati ħafna bħala lqugħ u materjali li jassorbu l-mewġ elettromanjetiku, bħal għata li jassorbu l-mewġ elettromanjetiku għall-vapuri.
Sensor tat-tessuti
Il-fibra konduttiva flessibbli hija magħmula minn tessuti tas-sensuri bbażati fuq il-prinċipju tas-sensuri elettroniċi. Għandu l-vantaġġi ta 'ħeffa u portabbiltà, u huwa użat ħafna f'diversi oqsma. Sensuri flessibbli li jintlibsu huma prinċipalment iddedikati biex iħossu u jimmonitorjaw diversi attivitajiet umani, u għandhom firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet f'sensing tal-moviment, monitoraġġ tas-saħħa personali, robots intelliġenti u interazzjoni tal-kompjuter-bniedem. immaġni
Sensuri tat-tensjoni tradizzjonali, bħal dawk ibbażati fuq fojl tal-metall u semikondutturi, ma jistgħux jiġu applikati għal sensuri flessibbli li jintlibsu minħabba li m'għandhomx flessibilità tajba u għandhom firxa żgħira li tista' tinqabad (<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.
Tessuti militari
Il-gwerra futura għat-tessuti militari se tkun gwerra informattiva taħt kundizzjonijiet ta'-teknoloġija għolja. Fi gwerer bħal dawn, il-pass tal-operazzjonijiet huwa mgħaġġel, il-frekwenza tat-tranżizzjonijiet offensivi u difensivi hija mgħaġġla, u s-sitwazzjoni tal-gwerra qed tinbidel malajr, u t-tagħmir tal-ġlied tas-suldati tradizzjonali jidher li huwa serjament lura. Biex ittejjeb il-kapaċitajiet ta 'ġlieda komprensiva tas-suldati fil-kamp tal-battalja modern, huwa meħtieġ li tittejjeb il-kapaċità tas-suldati li jakkwistaw, jipproċessaw u jittrasmettu informazzjoni, sabiex il-fehim tas-suldati tas-sitwazzjoni tal-kamp tal-battalja jkun jista' jilħaq livell ogħla. Ilbies ta 'informazzjoni magħmul minn fibri konduttivi biss jissodisfa dan. Rekwiżit wieħed. immaġni
Ħafna fibri konduttivi huma sensittivi għall-elettriku u s-sħana. Id-drapp minsuġ minn fibri konduttivi jista 'jipprevjeni t-tkixxif minn tagħmir ta' immaġini termali, u jista 'jsir ħwejjeġ protettivi ta' immaġini termali għal suldati individwali. Fibri konduttivi huma komposti b'sottostrati dielettriċi baxxi bħal reżina u gomma biex jagħmlu materjali li jassorbu l-mewġ elettromanjetiku, li jistgħu jassorbu mewġ tar-radar, jevitaw it-traċċar tar-radar, u jiksbu l-iskop ta 'armi u tagħmir stealth. L-uniformi militari li tinbidel tal-kulur-żviluppata mill-Istati Uniti hija li żżid ċirkwit konduttiv magħmul minn fibri konduttivi mad-drapp. Billi tikkontrolla t-temperatura, il-linka termokromika fl-uniformi militari tinbidel, sabiex il-kulur tal-uniformi militari jinbidel skont il-kulur tal-ambjent estern. Kamuflaġġ ambjentalment reattiv.
Użi oħra tal-fibra konduttiva
Applikazzjonijiet oħra Billi jintgħażlu addittivi konduttivi funzjonali, materjali tal-fibra b'funzjonijiet oħra minbarra l-funzjoni konduttiva jistgħu wkoll jiġu ppreparati, bħal antibatteriċi u infra-aħmar bogħod. Il-Korporazzjoni Mitsubishi tal-Ġappun tuża teknoloġija ta 'għażil kompost biex tħallat partiċelli taċ-ċeramika konduttivi bojod ta' konċentrazzjoni għolja-fil-qalba biex tagħmel il-fibra konduttiva. Fl-istess ħin, minħabba li l-partiċelli taċ-ċeramika miżjuda għandhom il-karatteristiċi ta 'konverżjoni tad-dawl-għal-sħana, wara li tħallat din il-fibra ma' fibri konvenzjonali f'ammont ta '10%, it-temperatura tad-drapp tista' titla 'għal 28 grad taħt is-sors tad-dawl. Din il-fibra mhux biss tagħmel lil min jilbisha jħossu sħun, iżda wara l-ħasil bl-ilma, il-ħin tat-tnixxif tagħha fix-xemx huwa 2/3 ta 'dak tal-fibra konvenzjonali. Il-proprjetà ta' tnixxif-malajr hija karatteristika addizzjonali ta' din il-fibra. Peress li l-partiċelli konduttivi ta 'din il-fibra huma fil-qalba tal-fibra, l-ipproċessar tas-soltu, ħasil, żebgħa, eċċ mhux se jaffettwa l-konduttività tal-fibra.
