Laidieji pluoštai, kaip svarbi pažangių medžiagų klasė, sulaukė didelio medžiagų ratų dėmesio namuose ir užsienyje. Jos moksliniai tyrimai ir plėtra yra sparčiai auga, ir jie turi geras taikymo galimybes drabužių, jutiklių ir pramoninės tekstilės gaminiuose. Manoma, kad tobulėjant mokslui ir technologijoms išmaniosios medžiagos toliau vystysis. Laidus pluoštas, kaip viena pagrindinių išmaniosios tekstilės atmainų, tikrai įgis vis svarbesnę vietą medžiagų srityje.
Elektrai laidus pluoštas paprastai reiškia pluoštą, kurio savitoji varža yra mažesnė nei 107Ω·cm standartinėmis sąlygomis (20 laipsnių, 65 % santykinė drėgmė). Kategorijos yra tokios: Nuotraukos
(1) Metalo junginio tipo laidus pluoštas, savitoji varža 102-104Ω·cm, jis pagamintas kombinuoto verpimo metodu, kad lokaliai į pluoštą būtų sumaišytos didelės koncentracijos laidžios dalelės, juodos laidžios dalelės naudoja suodžius, baltos serijos naudoja metalo oksidą. plaunamas ir lengvai apdorojamas; jis taip pat gali chemiškai fiksuoti vario junginį arba galvanizuotą metalą apdirbant.
(2) Metalui laidus pluoštas. Šio tipo pluoštas gaminamas naudojant metalo laidžiąsias savybes. Pagrindinis metodas yra tiesioginio tempimo metodas, tai yra, metalinė viela pakartotinai traukiama per štampą, kad būtų pagamintas 4-16 μm skersmens pluoštas.
(3) Suodžiai laidus pluoštas
Suodžių laidžiųjų savybių naudojimas laidžių pluoštų gamybai yra senesnis ir paplitęs metodas. Metodą galima suskirstyti į tris kategorijas: Paveikslėlis
① Dopingo metodas: sumaišius suodžius ir pluoštą{0}}formuojančią medžiagą, suodžiai pluošte sudaro ištisinę fazės struktūrą, kuri suteikia pluoštui laidumą. Šiuo metodu paprastai naudojamas apvalkalo{2}}kompozito verpimo metodas, kuris neturi įtakos pradinėms fizikinėms pluošto savybėms, bet taip pat daro pluoštą laidų.
② Dengimo metodas: dengimo būdas yra padengti suodžiais įprastų pluoštų paviršių. Taikant dengimo metodą, galima naudoti rišiklį suodžiui surišti su pluošto paviršiumi arba tiesiogiai suminkštinti pluošto paviršių ir sujungti jį su suodžiu. Šio metodo trūkumas yra tas, kad suodžiai lengvai nukrenta, blogai jaučiasi rankomis, o suodžius nėra lengva tolygiai paskirstyti pluošto paviršiuje.
③ pluošto karbonizacijos apdorojimas; kai kurie pluoštai, pvz., poliakrilnitrilo pluoštas, celiuliozės pluoštas, pikio{0}}pagrindo pluoštas ir kt., po apdorojimo karbonizavimu pagrindinė pluošto grandinė yra daugiausia anglies atomų, todėl pluoštas yra laidus. Labiausiai paplitęs metodas yra akrilo pluošto apdorojimo žemoje temperatūroje{3}}karbonizacijos metodas. vaizdas
(4) Laidus polimerinis pluoštas
Polimerinės medžiagos paprastai laikomos izoliatoriais, tačiau sėkmingas poliacetileno laidžių medžiagų kūrimas aštuntajame dešimtmetyje tai sulaužė.
tradicinis mąstymas. Po to iš eilės gimė polimerinės laidžios medžiagos, tokios kaip polianilinas, polipirolis ir politiofenas. Žmonės perduoda elektrą polimerinėms medžiagoms.
Veiklos tyrimai taip pat tapo platesni. Yra du pagrindiniai laidžių pluoštų paruošimo, naudojant laidžius polimerus, metodai: (1) tiesioginio laidžiųjų polimerinių medžiagų verpimo metodas (2) tolesnio apdorojimo metodas.
Laidžio pluošto taikymas
Laidūs audiniai, pagaminti iš laidžių pluoštų, turi puikias funkcijas, tokias kaip elektros laidumas, šilumos laidumas, ekranavimas ir elektromagnetinių bangų sugertis ir kt., ir yra plačiai naudojami laidžiuose tinkluose ir laidžiuose kombinezonuose elektronikos ir energetikos pramonėje; Elektriniai drabužiai, elektriniai šildymo paviršiai ir elektriniai šildymo tvarsčiai medicinos pramonėje; aviacija, elektromagnetinis ekranavimas, skirtas aviacijos ir tiksliosios elektronikos pramonei ir kt. Laidus pluoštas gali būti naudojamas tokiose srityse kaip antistatinė tekstilė, anti-elektromagnetinės spinduliuotės tekstilė, išmanioji tekstilė ir karinė tekstilė.
Antistatinė tekstilė
Laidus pluoštas yra funkcinis pluoštas, kurio mechanizmas yra elektroninis laidumas, kuris pašalina statinę elektrą dėl elektroninio laidumo ir vainikinės iškrovos. Kadangi pluošte yra laisvųjų elektronų, jo antistatinės savybės nepriklauso nuo drėgmės; „Liheng“ laidus pluoštas turi trumpą įkrovimo{1}}pusėjimo trukmę, bet kuriuo atveju jis gali per labai trumpą laiką pašalinti statinę elektrą ir naudoti laidus pluoštą, kad išvengtų statinės elektros susidarymo. Atsižvelgiant į laidžiojo pluošto laidumą ir audinio struktūrą, antistatinį poveikį galima pasiekti sumaišius nuo 0,05% iki 5% laidžiojo pluošto bendrame pluošte. Darbo drabužiai, pagaminti iš laidžių pluoštų, turinčių antistatinį poveikį, tinkami naftos telkiniams, naftos perdirbimui, anglies kasykloms, elektronikos pramonei, šviesai jautrių medžiagų pramonei ir kitoms degioms ir sprogioms progoms, taip pat tinkami steriliems drabužiams be dulkių ar specialioms filtravimo medžiagoms.
Anti-elektromagnetinės spinduliuotės tekstilė
Elektromagnetinis ekranavimas – tai mažos -varžinės laidžios medžiagos, skirtos atspindėti ir nukreipti elektromagnetines sroves, generuoti srovę ir magnetinę poliarizaciją, priešingą pradiniam magnetiniam laukui laidžios medžiagos viduje, taip sumažinant pradinio elektromagnetinio lauko spinduliavimo poveikį. Laidiems pluoštams, naudojamiems kaip apsauga nuo elektromagnetinės spinduliuotės, reikalinga labai maža savitoji varža, paprastai tik nuo 10-6 iki 10-2Ω/cm. Pastaraisiais metais dėl plataus elektroninės ir elektros įrangos bei ryšių įrangos pritaikymo elektromagnetinės spinduliuotės trukdžiai sukėlė netinkamą įrangos veikimą, vaizdo ir garso kliūtis, žalą žmogaus organizmui ir kt., o tai patraukė žmonių dėmesį į elektromagnetinių ekranavimo medžiagų kūrimą. vaizdas
Naudojant laidžių pluoštų elektromagnetines ekranavimo savybes, jis gali būti naudojamas tiksliųjų elektroninių komponentų elektromagnetiniams ekranams gaminti, aukšto -dažnio suvirinimo aparatams ir kt., namų sienoms ir luboms, kurioms taikomi specialūs reikalavimai, ir sienų dangoms, kurios sugeria radijo bangas. Japonijoje laidūs pluoštai, padengti variu ant paviršiaus, yra maišomi arba iš jų gaminami ne-austiniai audiniai, kurie dabar plačiai naudojami kaip elektromagnetines bangas apsaugančios ir sugeriančios medžiagos, pavyzdžiui, elektromagnetines bangas sugeriantys laivų dangčiai.
Tekstilinis jutiklis
Lankstus laidus pluoštas pagamintas iš jutiklių tekstilės, remiantis elektroninių jutiklių principu. Jis turi lengvumo ir nešiojamumo privalumus ir yra plačiai naudojamas įvairiose srityse. Lankstūs nešiojami jutikliai daugiausia skirti įvairiai žmogaus veiklai aptikti ir stebėti, be to, juos galima pritaikyti įvairiai judesio jutimui, asmens sveikatos stebėjimui, intelektualiems robotams ir žmogaus{2}}kompiuterių sąveikai. vaizdas
Tradiciniai deformacijos jutikliai, pvz., pagaminti iš metalinės folijos ir puslaidininkių, negali būti naudojami lankstiems nešiojamiems jutikliams, nes jie neturi gero lankstumo ir turi mažą aptikimo diapazoną (<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.
Karinė tekstilė
Būsimas karas dėl karinės tekstilės bus informacinis karas aukštųjų{0}}technologijų sąlygomis. Tokiuose karuose operacijų tempas greitas, puolimo ir gynybos perėjimų dažnis greitas, karo padėtis sparčiai keičiasi, o tradicinė karių kovinė technika atrodo rimtai atsilikusi. Siekiant tobulinti visapusiškus karių kovinius gebėjimus šiuolaikiniame mūšio lauke, būtina gerinti karių gebėjimus gauti, apdoroti, perduoti informaciją, kad karių supratimas apie mūšio lauko situaciją pasiektų aukštesnį lygį. Informaciniai drabužiai, pagaminti iš laidžių pluoštų, tai tiesiog atitinka. Vienas reikalavimas. vaizdas
Dauguma laidžių pluoštų yra jautrūs elektrai ir šilumai. Audinys, austas iš laidžių pluoštų, gali užkirsti kelią žvalgybai naudojant terminio vaizdo įrangą ir gali būti pagamintas kaip termovizinis apsauginis drabužis atskiriems kariams. Laidieji pluoštai yra sujungti su mažai dielektriniais substratais, tokiais kaip derva ir guma, kad būtų pagamintos elektromagnetines bangas sugeriančios medžiagos, kurios gali sugerti radaro bangas, išvengti radaro sekimo ir pasiekti slaptų ginklų bei įrangos paskirtį. Jungtinių Amerikos Valstijų sukurta keičianti spalvą{3}}karinė uniforma yra laidžios grandinės, sudarytos iš laidžių pluoštų, pridėjimas prie audinio. Kontroliuojant temperatūrą karinėje uniformoje keičiamas termochrominis rašalas, todėl karinės uniformos spalva keičiasi pagal išorinės aplinkos spalvą. Aplinkai reaguojantis kamufliažas.
Kiti laidaus pluošto naudojimo būdai
Kiti pritaikymai Pasirinkus funkcinius laidžius priedus, taip pat galima paruošti pluoštines medžiagas, turinčias ne tik laidumo funkciją, bet ir kitas funkcijas, pavyzdžiui, antibakterines ir tolimojo infraraudonųjų spindulių. Japonijos „Mitsubishi Corporation“ naudoja kompozitų verpimo technologiją, kad šerdyje sumaišytų didelės koncentracijos baltos laidžios keramikos daleles, kad pluoštas būtų laidus. Tuo pačiu metu, kadangi pridėtos keramikos dalelės turi šviesos-į-šilumą konvertavimo charakteristikas, sumaišius šį pluoštą su įprastais pluoštais 10 %, audinio temperatūra šviesos šaltinyje gali būti padidinta iki 28 laipsnių. Šis pluoštas ne tik leidžia nešiotojui jaustis šiltai, bet ir po plovimo vandeniu jo džiūvimo laikas saulėje yra 2/3 trumpesnio nei įprastinio pluošto. Greitai{11}}džiūvimo savybė yra papildoma šio pluošto savybė. Kadangi laidžios šio pluošto dalelės yra pluošto šerdyje, įprastas apdorojimas, plovimas, dažymas ir pan. neturės įtakos pluošto laidumui.
