전도성 섬유는 지능형 재료의 중요한 부류로서 국내외 재료계로부터 광범위한 관심을 끌고 있습니다. 연구 개발이 활발해지고 있으며 의류, 센서 및 산업용 섬유 분야에 좋은 응용 전망을 가지고 있습니다. 과학기술이 발전함에 따라 스마트소재도 계속 발전할 것으로 믿어진다. 스마트 섬유의 주요 변종 중 하나인 전도성 섬유는 소재 분야에서 점점 더 중요한 위치를 차지하게 될 것입니다.
전도성 섬유란 일반적으로 표준조건(20도, 상대습도 65%)에서 비저항이 107Ω·cm 이하인 섬유를 말한다. 카테고리는 다음과 같습니다: 사진
(1) 금속화합물형 전도성 섬유는 저항률이 102-104Ω·cm이고 복합방사법으로 고농도 전도성 입자를 섬유에 국부적으로 혼합하여 만든 것이며 흑색 전도성 입자는 카본블랙을 사용하고 백색 계열은 금속산화물을 사용한다. 예를 들어 소량의 산화주석을 함유한 산화안티몬의 표면을 이산화티타늄으로 코팅한 섬유는 상대적으로 가볍고 유연하며 세탁이 가능하고 가공이 용이하다. 또한 후처리를 통해 구리 화합물이나 전기도금 금속을 화학적으로 고정할 수도 있습니다.
(2) 금속 전도성 섬유. 이 유형의 섬유는 금속의 전도성을 이용하여 만들어집니다. 주된 방법은 다이렉트 드로잉(Direct Drawing) 방식, 즉 금속 와이어를 다이(Die)를 통해 반복적으로 드로잉하여 직경 4~16μm의 섬유를 만드는 것입니다.
(3) 카본블랙 전도성 섬유
전도성 섬유를 만들기 위해 카본 블랙의 전도성 특성을 이용하는 것은 오래되고 일반적인 방법입니다. 이 방법은 다음 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
① 도핑법: 카본블랙과 섬유{0}}형성물질을 혼합한 후 카본블랙이 섬유 내에서 연속상 구조를 형성하여 섬유에 전도성을 부여하는 방식이다. 이 방법은 일반적으로 섬유의 원래 물리적 특성에 영향을 주지 않고 섬유를 전도성으로 만드는 외장-코어 복합 방사 방법을 사용합니다.
② 코팅방법 : 코팅방법은 일반섬유의 표면에 카본블랙을 코팅하는 방법이다. 코팅 방식은 바인더를 사용하여 카본블랙을 섬유 표면에 접착시킬 수도 있고, 섬유 표면을 직접 연화시켜 카본블랙과 접착시킬 수도 있습니다. 이 방법의 단점은 카본블랙이 떨어지기 쉽고, 촉감도 좋지 않으며, 카본블랙이 섬유 표면에 고르게 분포되기 쉽지 않다는 점이다.
③ 섬유탄화처리; 폴리아크릴로니트릴 섬유, 셀룰로오스 섬유, 피치{0}} 기반 섬유 등과 같은 일부 섬유는 탄화 처리 후 섬유의 주쇄가 주로 탄소 원자이므로 섬유를 전도성으로 만듭니다. 가장 일반적인 방법은 아크릴섬유의 저온탄화처리 방법이다. 영상
(4) 전도성 고분자 섬유
일반적으로 고분자 물질은 절연체로 간주되지만, 1970년대 폴리아세틸렌 전도성 물질의 성공적인 개발로 이러한 개념이 깨졌습니다.
전통적인 사고방식. 이후 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등 고분자 전도성 소재가 잇달아 탄생했다. 사람들은 고분자 물질에 전기를 전도합니다.
성능 연구도 더욱 광범위해졌습니다. 전도성 고분자를 이용하여 전도성 섬유를 제조하는 방법은 크게 두 가지가 있다. (1) 전도성 고분자 물질을 직접 방사하는 방법, (2) 후-가공 방법.
전도성 섬유 적용
전도성 섬유로 만든 전도성 직물은 전기 전도성, 열전도, 전자파 차폐 및 흡수 등과 같은 우수한 기능을 가지며 전자 및 전력 산업의 전도성 네트 및 전도성 작업복에 널리 사용됩니다. 의료 산업의 전기 의류, 전기 가열 표면 및 전기 가열 붕대; 항공, 항공우주 및 정밀 전자 산업을 위한 전자파 차폐 커버 등. 전도성 섬유는 정전기 방지 직물, 전자파 방지 직물, -전자파 방지 직물, 스마트 직물 및 군용 직물과 같은 분야에 사용될 수 있습니다.
정전기 방지 직물
전도성 섬유는 전자 전도를 메커니즘으로 하여 전자 전도와 코로나 방전을 통해 정전기를 제거하는 기능성 섬유입니다. 섬유에는 자유 전자가 포함되어 있으므로 정전기 방지 특성은 습도에 영향을 받지 않습니다. Liheng 전도성 섬유는 짧은 전하 반감기를 가지며 어떤 경우에도 매우 짧은 시간에 정전기를 제거할 수 있으며 전도성 섬유를 사용하여 정전기 발생을 방지하고 위험은 광범위한 환경 적응성을 갖습니다. 전도성 섬유의 전도성과 원단의 구조에 따라 일반 섬유에 전도성 섬유를 0.05%~5% 정도 혼합하여 대전방지 효과를 얻을 수 있습니다. 정전기 방지 효과가 있는 전도성 섬유로 만든 작업복으로 유전, 석유 처리, 탄광, 전자 산업, 감광성 재료 산업 및 기타 가연성 및 폭발성 작업에 적합하며 먼지가 없는- 멸균 의류 또는 특수 필터 재료에도 적합합니다.
전자기파 방지-섬유
전자기 차폐는 저항률이 낮은 전도성 재료를 사용하여 전자기 전류를 반사 및 유도하고 전도성 재료 내부의 원래 자기장과 반대되는 전류 및 자기 분극을 생성하여 원래 전자기장의 방사 효과를 감소시키는 것입니다. 전자기 방사선으로부터 보호하기 위해 사용되는 전도성 섬유는 일반적으로 10-6 ~ 10-2Ω/cm에 불과한 매우 낮은 저항률을 필요로 합니다. 최근 전자·전기기기 및 통신기기의 적용이 확대됨에 따라 전자파의 간섭으로 인해 장비의 오작동, 영상 및 음향 장애, 인체에 대한 유해성 등이 발생함에 따라 전자파 차폐재료 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 영상
전도성 섬유의 전자파 차폐 특성을 이용하여 정밀 전자부품, 고주파 용접기 등의 전자파 차폐재, 특별한 요구사항이 있는 주택의 벽과 천장, 전파를 흡수하는 벽지 등을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 일본에서는 표면에 구리를 코팅한 전도성 섬유를 혼합하거나 부직포로 만들어 현재는 선박용 전자파 흡수 커버 등 전자파 차폐 및 흡수재로 널리 사용되고 있다.
섬유 센서
유연한 전도성 섬유는 전자 센서의 원리를 기반으로 하는 센서 직물로 만들어집니다. 가벼움과 휴대성이 장점으로 다양한 분야에서 널리 활용되고 있습니다. 유연한 웨어러블 센서는 주로 다양한 인간 활동을 감지하고 모니터링하는 데 사용되며 동작 감지, 개인 건강 모니터링, 지능형 로봇 및 인간{2}}컴퓨터 상호 작용 분야에서 폭넓게 응용됩니다. 영상
금속박이나 반도체를 기반으로 하는 기존 스트레인 센서는 유연성이 좋지 않고 감지 범위가 작기 때문에 유연한 웨어러블 센서에 적용할 수 없습니다.<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.
군용 직물
미래의 군용 직물 전쟁은 첨단 기술 환경 하에서 정보화된 전쟁이 될 것입니다.- 이러한 전쟁에서는 작전 속도가 빠르고, 공격과 방어의 전환 빈도가 빠르고, 전쟁 상황이 급격하게 변화하고 있으며, 전통적인 군인의 전투 장비는 심각하게 낙후되어 있는 것으로 보입니다. 현대 전장에서 군인의 종합적인 전투능력을 향상시키기 위해서는 군인의 정보 획득, 처리, 전달 능력을 향상시켜 전장 상황에 대한 군인의 이해를 더 높은 수준에 도달할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 전도성 섬유로 만든 정보복이 이에 딱 맞습니다. 하나의 요구 사항. 영상
대부분의 전도성 섬유는 전기와 열에 민감합니다. 전도성 섬유로 직조된 원단은 열화상 장비의 정찰을 방지할 수 있으며, 개인 병사들의 열화상 보호복으로 제작될 수도 있습니다. 전도성 섬유는 수지 및 고무와 같은 저유전성 기판과 혼합되어 레이더파를 흡수하고 레이더 추적을 피하며 스텔스 무기 및 장비의 목적을 달성할 수 있는 전자파 흡수 재료를 만듭니다. 미국이 개발한 변색-군복은 전도성 섬유로 구성된 전도성 회로를 원단에 추가한 것이다. 온도를 조절하여 군복에 있는 감온 잉크를 변화시켜 외부 환경의 색상에 따라 군복의 색상이 변화되도록 하는 것입니다. 환경 반응 위장입니다.
기타 전도성 섬유의 용도
기타 응용 기능성 전도성 첨가제를 선택하면 전도성 기능 외에 항균, 원적외선 등 다른 기능을 갖는 섬유 소재도 제조할 수 있습니다. 일본의 Mitsubishi Corporation은 복합 방사 기술을 사용하여 코어에 고농도 백색 전도성 세라믹 입자를 혼합하여-섬유를 전도성으로 만듭니다. 동시에 첨가된 세라믹 입자는 빛{3}}에서-열로 변환되는 특성을 가지므로 이 섬유를 기존 섬유와 10% 혼합한 후 광원 아래에서 직물의 온도를 28도까지 올릴 수 있습니다. 이 섬유는 착용자에게 따뜻한 느낌을 줄 뿐만 아니라 물로 세탁한 후 햇빛에 건조되는 시간도 기존 섬유에 비해 2/3로 단축됩니다. 속건성-은 이 섬유의 또 다른 특징입니다. 이 섬유의 전도성 입자는 섬유의 핵심에 있기 때문에 일반적인 가공, 세척, 염색 등은 섬유의 전도성에 영향을 미치지 않습니다.
