Sem mikilvægur flokkur gáfaðra efna hafa leiðandi trefjar vakið víðtæka athygli frá efnishringjunum heima og erlendis. Rannsóknir og þróun þess eru í uppsiglingu og þeir eiga góða möguleika á notkun í fatnaði, skynjurum og iðnaðartextíl. Talið er að með framförum vísinda og tækni muni snjöll efni halda áfram að þróast. Sem eitt af helstu afbrigðum snjall vefnaðarvöru munu leiðandi trefjar vafalaust fá sífellt mikilvægari stöðu á sviði efna.
Rafleiðandi trefjar vísa venjulega til trefja sem hefur sérstaka viðnám undir 107Ω·cm við staðlaðar aðstæður (20 gráður, 65% rakastig). Flokkar eru sem hér segir: Myndir
(1) Leiðandi trefjar úr málmiblöndu, viðnámið er 102-104Ω·cm, það er gert með samsettum snúningsaðferð til að blanda hástyrk leiðandi ögnum staðbundið í trefjarnar, svartar leiðandi agnir nota kolsvart, hvítar röð nota málmoxíð. Til dæmis, yfirborð antímónoxíðs sem inniheldur lítið magn af tínoxíði er tiltölulega létt með títanoxíði, þvo og auðvelt að vinna; það getur einnig fest koparefnasambandið eða rafhúðun málm efnafræðilega með eftirvinnslu.
(2) Málmleiðandi trefjar. Þessi tegund af trefjum er framleidd með því að nota leiðandi eiginleika málms. Aðalaðferðin er bein teikniaðferð, það er málmvírinn er endurtekið dreginn í gegnum deyja til að búa til trefjar með þvermál 4-16μm.
(3) Kolsvartur leiðandi trefjar
Að nota leiðandi eiginleika kolsvarts til að búa til leiðandi trefjar er eldri og algeng aðferð. Aðferðinni má skipta í eftirfarandi þrjá flokka: Mynd
① Lyfjaaðferð: Eftir að kolsvart og trefjamyndandi efni hefur verið blandað saman myndar kolsvartan samfellda fasabyggingu í trefjunum sem gefur trefjunum leiðni. Þessi aðferð notar almennt slíðrið-samsett spunaaðferð, sem hefur ekki áhrif á upprunalega eðliseiginleika trefjanna, heldur gerir trefjarnar leiðandi.
② Húðunaraðferð: Húðunaraðferðin er að húða kolsvart á yfirborð venjulegra trefja. Húðunaraðferðin getur notað bindiefni til að tengja kolsvartinn við trefjayfirborðið, eða beint mýkja trefjayfirborðið og tengja það við kolsvartinn. Ókosturinn við þessa aðferð er að kolsvartinn er auðvelt að falla af, handtilfinningin er ekki góð og kolsvartan er ekki auðvelt að dreifa jafnt á trefjayfirborðið.
③ Kolefnismeðferð með trefjum; sumar trefjar, eins og pólýakrýlonítríltrefjar, sellulósatrefjar, bik-trefjar o.s.frv., eftir kolefnismeðferð er aðalkeðja trefjanna aðallega kolefnisatóm, sem gerir trefjar leiðandi. Algengasta aðferðin er lág-kolefnismeðferð með akrýltrefjum. mynd
(4) Leiðandi fjölliða trefjar
Pólýmer efni eru venjulega talin einangrunarefni, en árangursrík þróun pólýasetýlenleiðandi efna á áttunda áratugnum braut þetta
hefðbundið hugarfar. Eftir það fæddust fjölliða leiðandi efni eins og pólýanilín, pólýpýrról og pólýþíófen í röð. Fólk leiðir rafmagn til fjölliða efna.
Árangursrannsóknir hafa líka orðið umfangsmeiri. Það eru tvær meginaðferðir til að útbúa leiðandi trefjar með því að nota leiðandi fjölliður: (1) Bein spunaaðferð á leiðandi fjölliðuefnum (2) Eftir-vinnsluaðferð.
Notkun leiðandi trefja
Leiðandi dúkur úr leiðandi trefjum hafa framúrskarandi aðgerðir eins og rafleiðni, hitaleiðni, vörn og frásog rafsegulbylgna osfrv., og eru mikið notaðar í leiðandi net og leiðandi galla í rafeindatækni og stóriðnaði; rafmagnsfatnaður, rafhitunarfletir og rafhitunarbindi í læknisfræði; flug, rafsegulhlífðarhlíf fyrir geim- og nákvæmni rafeindaiðnað osfrv. Hægt er að nota leiðandi trefjar á sviðum eins og truflanir vefnaðarvöru, and-rafsegulgeislunartextíl, snjall vefnaðarvöru og hernaðartextíl.
Antistatic vefnaður
Leiðandi trefjar eru virkir trefjar með rafeindaleiðni sem vélbúnað, sem útilokar stöðurafmagn með rafeindaleiðni og kórónuútskrift. Þar sem trefjarnar innihalda frjálsar rafeindir eru andstöðueiginleikar þess ekki háðir rakastigi; Liheng leiðandi trefjar hafa stuttan-helmingunartíma hleðslu, í öllum tilvikum getur hann útrýmt stöðurafmagni á mjög stuttum tíma og notað leiðandi trefjar til að koma í veg fyrir að stöðurafmagn myndist og hættan hefur margvíslega umhverfisaðlögunarhæfni. Samkvæmt leiðni leiðandi trefja og uppbyggingu efnisins er hægt að ná andstöðueigandi áhrifum með því að blanda 0,05% til 5% af leiðandi trefjum í almennu trefjum. Vinnuföt úr leiðandi trefjum með antistatic áhrif, hentugur fyrir olíusvæði, jarðolíuvinnslu, kolanámur, rafeindaiðnað, ljósnæm efnisiðnað og önnur eldfim og sprengiefni, og hentar einnig fyrir ryklausan- sæfð fatnað eða sérstök síuefni Bíddu.
Vefnaður gegn-rafsegulgeislun
Rafsegulvörn er notkun á leiðandi efnum með lágt-viðnám til að endurspegla og leiðbeina rafsegulstraumum og mynda straum og segulskautun öfugt við upprunalega segulsviðið inni í leiðandi efninu og dregur þar með úr geislunaráhrifum upprunalega rafsegulsviðsins. Leiðandi trefjar sem notaðir eru sem vörn gegn rafsegulgeislun þurfa mjög lágt viðnám, venjulega aðeins 10-6 til 10-2Ω/cm. Á undanförnum árum, vegna víðtækrar notkunar rafeinda- og rafbúnaðar og samskiptabúnaðar, olli truflun rafsegulgeislunar misnotkun búnaðar, mynd- og hljóðhindrana og skaða á mannslíkamanum osfrv., sem vakti athygli fólks á þróun rafsegulhlífarefna. mynd
Með því að nota rafsegulvörnareiginleika leiðandi trefja er hægt að nota það til að búa til rafsegulhlífar fyrir nákvæma rafeindaíhluti, hátíðni suðuvélar o.s.frv., til að búa til veggi og loft húsa með sérstakar kröfur og veggklæðningar sem gleypa útvarpsbylgjur. Í Japan eru leiðandi trefjar sem eru húðaðar með kopar á yfirborðinu blandaðar saman eða gerðar í ó-ofinn dúk, sem nú er mikið notaður sem rafsegulbylgjuvörn og gleypiefni, svo sem rafsegulbylgjudrepandi hlífar fyrir skip.
Textílskynjari
Sveigjanlegur leiðandi trefjarinn er gerður úr skynjara vefnaðarvöru byggt á meginreglunni um rafræna skynjara. Það hefur kosti léttleika og flytjanleika og er mikið notað á ýmsum sviðum. Sveigjanlegir skynjarar sem hægt er að bera á sér eru aðallega tileinkaðir því að skynja og fylgjast með ýmsum athöfnum mannsins og hafa fjölbreytt úrval af forritum í hreyfiskynjun, persónulegu heilsuvöktun, snjöllum vélmennum og mannlegum-tölvusamskiptum. mynd
Ekki er hægt að nota hefðbundna álagsskynjara, eins og þá sem eru byggðir á málmþynnu og hálfleiðurum, á sveigjanlega klæðanlega skynjara vegna þess að þeir hafa ekki góðan sveigjanleika og hafa lítið greinanlegt svið (<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.
Hernaðarvörur
Framtíðarstríðið um hernaðarvörur verður upplýsingastríð við há-tækniaðstæður. Í slíkum stríðum er hraði aðgerðanna mikill, tíðni sóknar- og varnarbreytinga er hröð og stríðsástandið er að breytast hratt og hefðbundinn bardagabúnaður hermanna virðist vera verulega afturför. Til að bæta alhliða bardagagetu hermanna á nútíma vígvellinum er nauðsynlegt að bæta getu hermannanna til að afla, vinna úr og senda upplýsingar, þannig að skilningur hermanna á aðstæðum vígvallarins geti náð hærra stigi. Upplýsingafatnaður úr leiðandi trefjum uppfyllir þetta bara. Ein krafa. mynd
Flestir leiðandi trefjar eru viðkvæmir fyrir rafmagni og hita. Efnið sem er ofið úr leiðandi trefjum getur komið í veg fyrir könnun með varmamyndabúnaði og hægt er að búa til hitamyndandi hlífðarfatnað fyrir einstaka hermenn. Leiðandi trefjar eru samsettar með lágu rafrænum hvarfefnum eins og plastefni og gúmmíi til að búa til rafsegulbylgjudrepandi efni, sem geta tekið í sig ratsjárbylgjur, forðast ratsjárspor og náð tilgangi laumuvopna og búnaðar. Litabreytilegur hermannabúningur sem þróaður er af Bandaríkjunum er að bæta leiðandi hringrás sem samanstendur af leiðandi trefjum við efnið. Með því að stjórna hitastigi er hitalita blekinu í herbúningnum breytt, þannig að liturinn á herbúningnum breytist í samræmi við lit ytra umhverfisins. Umhverfisvænt felulitur.
Önnur leiðandi trefjarnotkun
Önnur notkun Með því að velja virka leiðandi aukefni er einnig hægt að útbúa trefjaefni með aðrar aðgerðir fyrir utan leiðandi virkni, svo sem bakteríudrepandi og langt innrauð. Japanska Mitsubishi Corporation notar samsetta snúningstækni til að blanda hvítum leiðandi keramikögnum með mikilli-styrk í kjarnanum til að gera trefjar leiðandi. Á sama tíma, vegna þess að viðbættu keramikagnirnar hafa einkenni ljóss-í-hitabreytingar, eftir að hafa blandað þessum trefjum við hefðbundnar trefjar í magni upp á 10%, er hægt að hækka hitastig efnisins í 28 gráður undir ljósgjafanum. Þessi trefjar lætur notandanum ekki aðeins líða heitt, heldur eftir þvott með vatni er þurrkunartími hans í sólinni 2/3 af því sem hefðbundnar trefjar hafa. Hraðþurrkandi-eiginleikinn er aukaeinkenni þessarar trefja. Þar sem leiðandi agnir þessarar trefjar eru í kjarna trefjanna mun venjuleg vinnsla, þvottur, litun osfrv ekki hafa áhrif á leiðni trefjanna.
