Као важна класа интелигентних материјала, проводна влакна су привукла широку пажњу материјалних кругова у земљи и иностранству. Њено истраживање и развој су у успону и имају добре изгледе за примену у одећи, сензорима и индустријском текстилу. Верује се да ће са напретком науке и технологије паметни материјали наставити да се развијају. Као једна од главних варијанти паметног текстила, проводна влакна ће сигурно добити све важнију позицију у области материјала.
Електропроводно влакно се обично односи на влакно чији је специфични отпор испод 107Ω·цм у стандардним условима (20 степени, 65% релативне влажности). Категорије су следеће: Слике
(1) Проводно влакно типа металног једињења, отпорност је 102-104Ω·цм, направљено је методом сложеног предења да се локално мешају проводне честице високе концентрације у влакно, црне проводне честице користе чађу, беле серије користе метални оксид На пример, површина антимон оксида који садржи малу количину калајног диоксида је релативни премаз калајног диоксида, релативни премаз калајног диоксида флексибилан, перив и лак за обраду; такође може хемијски фиксирати једињење бакра или метал за галванизацију кроз накнадну обраду.
(2) Метално проводно влакно. Ова врста влакана је направљена коришћењем проводних својстава метала. Главна метода је метода директног извлачења, то јест, метална жица се више пута провлачи кроз матрицу да би се направило влакно пречника 4-16 μм.
(3) проводна влакна чађе
Коришћење проводних својстава чађе за прављење проводних влакана је старија и уобичајена метода. Метода се може поделити у следеће три категорије: Слика
① Метода допинга: Након мешања чађе и материјала за -формирање влакана, чађа формира континуирану фазну структуру у влакну, што даје проводљивост влакана. Ова метода генерално користи методу предења композита са омотачем-, која не утиче на оригинална физичка својства влакна, али такође чини влакно проводљивим.
② Метода премаза: Метода премаза је премазивање чађе на површини обичних влакана. Метода премаза може користити везиво за везивање чађе за површину влакана или директно омекшавање површине влакана и везивање са чађом. Недостатак ове методе је што се чађа лако скида, није добар осећај на руци, а чађу није лако равномерно распоредити по површини влакана.
③ Третман карбонизације влакана; нека влакна, као што су полиакрилонитрилна влакна, целулозна влакна, влакна на бази смоле-, итд., након третмана карбонизацијом, главни ланац влакана су углавном атоми угљеника, што влакно чини проводљивим. Најчешћи метод је метода обраде акрилних влакана ниском{3}}карбонизацијом. слика
(4) Проводна полимерна влакна
Полимерни материјали се обично сматрају изолаторима, али је успешан развој полиацетиленских проводљивих материјала 1970-их прекинуо ово
традиционални начин размишљања. Након тога су сукцесивно настајали полимерни проводљиви материјали као што су полианилин, полипирол и политиофен. Људи проводе струју до полимерних материјала.
Истраживање учинка је такође постало опсежније. Постоје две главне методе за припрему проводних влакана коришћењем проводних полимера: (1) Метода директног предења проводљивих полимерних материјала (2) Метода накнадне{3}}обраде.
Примена проводних влакана
Проводне тканине направљене од проводних влакана имају одличне функције као што су електрична проводљивост, проводљивост топлоте, заштита и апсорпција електромагнетних таласа, итд., И широко се користе у проводним мрежама и проводним комбинезонима у електронској и енергетској индустрији; електрична одећа, електричне грејне површине и електрични грејни завоји у медицинској индустрији; ваздухопловство, електромагнетни заштитни поклопац за ваздухопловну и прецизну електронску индустрију, итд. Проводна влакна се могу користити у областима као што су антистатички текстил, текстил против-електромагнетног зрачења, паметни текстил и војни текстил.
Антистатички текстил
Проводно влакно је функционално влакно са електронском проводљивошћу као механизмом, који елиминише статички електрицитет путем електронске проводљивости и коронског пражњења. Пошто влакно садржи слободне електроне, његова антистатичка својства не зависе од влажности; Лихенг проводна влакна имају кратак полувреме пуњења-, у сваком случају, могу елиминисати статички електрицитет за врло кратко време и користити проводна влакна да би спречили стварање статичког електрицитета. Опасност има широк спектар прилагодљивости животне средине. Према проводљивости проводног влакна и структури тканине, антистатички ефекат се може постићи мешањем 0,05% до 5% проводног влакна у опште влакно. Радна одећа од проводних влакана са антистатичким ефектом, погодна за нафтна поља, прераду нафте, руднике угља, електронску индустрију, индустрију фотоосетљивих материјала и друге запаљиве и експлозивне прилике, а погодна је и за стерилну одећу-без прашине или специјалне материјале за филтере Сачекајте.
Текстил против-електромагнетног зрачења
Електромагнетна заштита је употреба проводних материјала ниске{0}}отпорности за рефлектовање и вођење електромагнетних струја и стварање струје и магнетне поларизације супротне оригиналном магнетном пољу унутар проводног материјала, чиме се смањује ефекат зрачења оригиналног електромагнетног поља. Проводна влакна која се користе као заштита од електромагнетног зрачења захтевају веома ниску отпорност, обично само 10-6 до 10-2Ω/цм. Последњих година, услед широке примене електронске и електричне опреме и комуникационе опреме, интерференција електромагнетног зрачења изазвала је неисправан рад опреме, ометање слике и звука, штету људском телу и др., што је изазвало пажњу људи на развој електромагнетних заштитних материјала. слика
Користећи својства електромагнетне заштите проводних влакана, може се користити за прављење електромагнетних штитова за прецизне електронске компоненте, машине за високо{0}}заваривање, итд., за израду зидова и плафона кућа са посебним захтевима и зидних облога које апсорбују радио таласе. У Јапану се проводна влакна обложена бакром на површини мешају или праве у не-неткане тканине, које се данас широко користе као материјали за заштиту и апсорпцију електромагнетних таласа, као што су покривачи за бродове који апсорбују електромагнетне таласе.
Текстилни сензор
Флексибилно проводно влакно је направљено од сензорског текстила по принципу електронских сензора. Има предности лакоће и преносивости и широко се користи у различитим областима. Флексибилни носиви сензори углавном су намењени откривању и праћењу различитих људских активности и имају широк спектар примена у детектовању покрета, праћењу личног здравља, интелигентним роботима и интеракцији људи{2}} са рачунаром. слика
Традиционални сензори напрезања, као што су они засновани на металној фолији и полупроводницима, не могу се применити на флексибилне носиве сензоре јер немају добру флексибилност и имају мали опсег детекције (<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.
Војни текстил
Будући рат за војни текстил биће информизовани рат под високо{0}}условима. У таквим ратовима, темпо операција је брз, учесталост офанзивних и дефанзивних прелаза је велика, ратна ситуација се брзо мења, а традиционална борбена опрема војника изгледа озбиљно заостала. Да би се унапредиле свеобухватне борбене способности војника на савременом ратишту, неопходно је унапредити способност војника да прибавља, обрађује и преноси информације, како би разумевање ситуације на бојном пољу код војника достигло виши ниво. Информациона одећа направљена од проводних влакана управо испуњава ово. Један захтев. слика
Већина проводних влакана је осетљива на струју и топлоту. Тканина ткана од проводних влакана може спречити извиђање помоћу термовизијске опреме и може се направити у термовизијску заштитну одећу за појединачне војнике. Проводна влакна су сложена са ниским диелектричним подлогама као што су смола и гума да би се направили материјали који апсорбују електромагнетне таласе, који могу да апсорбују радарске таласе, избегну радарско праћење и постижу сврху стелт оружја и опреме. Војна униформа{3}}која мења боју коју су развиле Сједињене Државе је додавање проводног кола састављеног од проводних влакана на тканину. Контролом температуре мења се термохромно мастило у војној униформи, тако да се боја војне униформе мења према боји спољашње средине. Еколошки реактивна камуфлажа.
Друге употребе проводних влакана
Остале примене Избором функционалних проводних адитива, могу се припремити и влакнасти материјали са другим функцијама осим проводне функције, као што су антибактеријски и далеко инфрацрвени. Јапанска Митсубисхи Цорпоратион користи композитну технологију предења за мешање белих проводљивих керамичких честица високе{1}}концентрације у језгру да би влакно учинило проводљивим. У исто време, пошто додате керамичке честице имају карактеристике конверзије светлости-у-топлоту, након мешања овог влакна са конвенционалним влакнима у количини од 10%, температура тканине може да се подигне на 28 степени испод извора светлости. Ово влакно не само да чини да се носилац осећа топло, већ након прања водом, његово време сушења на сунцу је 2/3 од уобичајеног влакна. Могућност брзог{11}сушења је додатна карактеристика овог влакна. Пошто се проводне честице овог влакна налазе у језгри влакна, уобичајена обрада, прање, бојење итд. неће утицати на проводљивост влакна.
