轻薄型取向碳纳米纤维膜的应变传感性能

为实现对人体运动及生理信息的监测,利用静电纺丝法制备轻薄型取向碳纳米纤维膜(CNFM),并以此开发柔性应变传感器。重点分析了碳纳米纤维膜的结构及性能,讨论了CNFM的厚度、宽度及碳纳米纤维(CNF)的取向对传感性能的影响。结果表明:聚丙烯腈/石墨烯复合纳米纤维的取向度及CNFM的透光率可分别达到61.3%和48%;当牵伸方向平行于CNF的取向时,传感器的应变范围随CNF取向度的增加先减小后增大,随CNFM厚度及宽度的增加逐渐增加;当牵伸方向垂直于CNF的取向方向时,传感器的应变范围显著提高,但其敏感系数降低。该超薄透明型柔性应变传感器可贴附于皮肤表面,检测人体关节及心率、声带振动等运动与生理信息,也可应用于智能服装及微小形变监测等领域。     

电磁屏蔽用聚酰亚胺纤维纸的制备及性能研究

文章通过试验研究出一种电磁屏蔽用聚酰亚胺纤维纸,即基于高性能聚酰亚胺(PI)纤维纸,通过气相聚合和无靶化学镀的方法在PI纤维上成功生长一层高导电聚吡咯(PPy)/合金涂层,制得一种电磁屏蔽用高性能PI纤维纸.同时,开展性能试验,试验表明该电磁屏蔽用高性能PI纤维纸的有效屏蔽性能可达到80dB以上.此外,机械性能和热稳定...     

电纺木质素基磁性碳纳米纤维的制备及其电磁屏蔽应用

本研究以碱木质素（AL）和聚丙烯腈（PAN）为原料,通过预掺杂FeNi金属盐前驱体,利用静电纺丝和高温碳化工艺,制备出具有优异电磁屏蔽效能的电纺木质素基磁性碳纳米纤维（FeNi@LCNF）。结果表明,最佳电纺纤维的AL用量为50%,且当FeNi的负载量为17.3%时,FeNi@LCNF-2呈现良好的导电性和铁磁性;在铁镍元素的催化下,碳化后的电纺纤维表面具有众多“荆棘状”碳纳米管,促进了碳纤维材料的多孔导电网络和异质结构形成,进而赋予FeNi@LCNF-2较高的电导率（8.11 S/cm）,使其在X波段内具有38.0 dB的电磁屏蔽效能。     

碳纳米管质量分数对纳米芳纶复合气凝胶纤维电磁屏蔽性能的影响

为了研究碳纳米管(CNTs)的质量分数对纳米芳纶(ANF)复合气凝胶纤维的电磁屏蔽性能的影响。将CNTs与ANF分散在通过二甲基亚砜(DMSO)中,改变CNTs与ANF的比例。对复合气凝胶纤维的力学性能、导电性能、微观形貌、 X射线光电子能谱、红外光谱、热失重等性能进行测试,确定实验范围内的CNTs的最佳参数。结果表明：当CNTs在分散液中的质量分数达到25%时,复合气凝胶纤维的电磁屏蔽效能达到-18 dB。CNTs/ANF复合气凝胶纤维可以屏蔽80%的电磁波,满足工业要求。     

聚吡咯导电基材的制备及其电磁屏蔽效能

为提高材料的导电性及屏蔽效能,通过液相原位聚合法,利用聚吡咯（PPy）修饰聚丙烯（PP）基熔喷非织造布,制备具有导电和电磁屏蔽功能的PP/PPy复合织物。结果表明：随着吡咯浓度的增加,复合织物的表面结构均匀性、润湿性能均有所改变,热稳定性能有所提高;复合织物的电阻有下降的趋势,吡咯浓度为0.8 mol/L时,导电性能最好,与形貌和润湿性观察结果一致;织物的介电损耗增加,使屏蔽效能有一定程度的提高,屏蔽效能与聚吡咯的含量成正比,且屏蔽效能较低,在10 dB左右波动。     

细菌纤维素纳米纤维膜及纤维的制备与性能

为改善细菌纤维素(BC)干燥薄膜(简称干膜)的力学性能,在保留BC原始结构的基础上,通过溶剂置换、热压工艺首先制得BC干膜,进而通过自上而下的机械剥离法制备高强度纳米纤维膜(NFM),对所得NFM的结构、形貌和物化性能进行了表征。进一步利用加捻NFM的方法制得BC纤维,并且通过在加捻前复合碳纳米管(CNT)得到了应变传感纤维。结果表明：一次(1st)、二次(2nd)和三次(3rd)机械逐层剥离得到的NFM厚度逐渐降低,分别为8.0、6.5、5.0μm; 3种NFM的吸水率较BC干膜均显著增加,其中3rd-NFM的吸水率最高,为2284%,是BC干膜的2.4倍;3rd-NFM的拉伸强度最高,可达338.0 MPa,为BC干膜的11.7倍;通过对人体运动(包括手指、手腕的弯曲和吞咽动作)的监测表明,CNT赋予了BC/CNT纤维良好的电阻响应性,使其在0～2%的相对电阻变化范围内,具有较好应变传感性能,拓宽了该纤维在可穿戴传感器领域的发展前景。     

电磁屏蔽纤维的研究进展与应用

探讨电磁屏蔽纤维的发展现状。在电磁屏蔽理论的基础上,介绍了金属纤维及金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维、本征型导电聚合物纤维、碳化硅纤维和有机导电纤维用作电磁屏蔽纤维的现状。认为,电磁屏蔽纤维的研究应更注重于电磁吸收纤维和可纺性更好的纤维。     

聚吡咯/丝素导电纳米纤维膜的制备及其性能

为开发具有一定导电性的组织再生材料,采用静电纺丝法制备了丝素纳米纤维膜,通过原位氧化聚合获得了聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜,探究了纺丝参数对纳米纤维膜表面形貌的影响,利用四探针测试仪测试了纳米纤维膜的导电性,借助红外光谱仪对纳米纤维膜化学结构进行了表征。结果表明:在质量浓度为0.16 g/mL,推注速度为0.2 mL/h,电压为20 kV,滚筒转速为1 000 r/min的条件下,制备的丝素纳米纤维膜表面规整,珠状物少,纤维平均直径为(520.70±140.81) nm;在吡咯单体浓度为0.3 mol/L,掺杂剂浓度为0.3 mol/L,吡咯单体与FeCl₃的量比为1∶2,聚合时间为6 h条件下,制备的聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜保留了丝素纳米纤维膜原有的纳米纤维结构,电导率达到(0.44±0.07) S/cm。     

静电纺PVA@萘酰亚胺基荧光聚合物纳米纤维膜的制备及其金属离子荧光传感性能

准确灵敏地感知和监测环境中的金属含量是关系人类健康的一个关键问题。纳米材料和纳米技术与荧光材料相结合,可以成为开发高性能传感膜和帮助监测金属含量的极好方法。通过对聚1,8-萘酰亚胺衍生物-两性离子共聚物(PNI-SBMA)与聚乙烯醇(PVA)混合溶液进行静电纺丝,制备了一系列含有PNI-SBMA的荧光纳米纤维膜。PNI-SBMA侧链中的类表面活性剂功能赋予纳米纤维膜出色的亲水性,萘酰亚胺衍生物通过光诱导电子转移效应对金属离子敏感,这有助于纳米纤维膜的高效金属离子荧光传感应用。纳米纤维膜对金属离子显示出高灵敏度和良好的可循环性,展示了一种实现对金属离子具有快速灵敏响应的纳米纤维膜荧光传感器的有效策略。     

静电纺纳米纤维柔性应变传感器的研究现状

为系统分析静电纺纳米纤维应变传感器的设计方法和材料种类对传感性能的影响,进一步明晰其传感机制,综述了碳纳米纤维、聚偏二氟乙烯和聚氨酯纳米纤维基柔性应变传感器的制备方法,比较了这些传感器的敏感系数、应变范围及稳定性等的优势与缺陷,介绍了静电纺纳米纤维材料应变传感器在人体运动、生命健康监测等领域的研究现状和发展趋势。最后提出传感器基体的应变能力及恢复性对其应变范围及稳定性具有决定性影响,其基体形成的导电网络结构在应变过程中易发生结构损伤,且初始电阻越小,基体及导电网络的有效应变范围越大,传感器的性能越好,认为未来开发具有高应变范围、灵敏性及稳定性的静电纺纳米纤维基应变传感器将是一个重要发展方向。     

涤纶基布磁控溅射铜膜及其电磁屏蔽性能

以不同组织结构的涤纶织物为基材,采用射频磁控溅射技术沉积纳米铜膜,研究织物结构对金属薄膜表面形貌、粗糙度和晶态结构的影响,并测试分析了表面磁控溅射纳米铜膜的涤纶织物电磁屏蔽性能。结果显示,非织造布、纳米纤维膜表面沉积的纳米铜膜颗粒平均粒径及其表面的粗糙度值较大,Cu(111)晶面上结晶度较高;在孔隙率较小且纤维紧密连接的非织造布表面沉积纳米铜膜,其纤维表面形成连续导电网络,表现出优良的屏蔽效果。     

聚吡咯/石墨烯/锦纶织物的制备及电磁屏蔽性能

将锦纶织物反复浸渍氧化石墨烯（GO）水分散液,取出烘干后还原制备rGO/锦纶织物;再将其浸渍于吡咯（Py）的酸性水溶液中,引发聚合反应制备PPy/rGO/锦纶织物,优化了rGO/锦纶和PPy/rGO/锦纶织物的制备工艺,即：rGO/锦纶织物浸渍于7.5 g/L的Py分散液中,pH=2,15 min后在0℃条件下滴加5 mL质量浓度为3.0 g/L的APS溶液,振荡器转速为150 r/min。制备的PPy/rGO/锦纶织物的方块电阻为（97±8）Ω/,电磁屏蔽效果为42.7 dB。     

涤纶基纳米铜膜材料电磁屏蔽性能

通过射频磁控溅射的方法将金属铜溅射到涤纶机织布表面,讨论了基材编织密度、溅射时间、低温等离子体预处理对镀膜织物电磁屏蔽效能的影响。结果表明,随基材编织密度的增加,镀铜织物导电能力有所增强,当电磁波频率相同时,基材编织密度的增加,样品的电磁屏蔽性能能略微增加;溅射时间的增加,导电涤纶织物的电磁屏蔽效能明显增强;等离子体体预处理后,样品屏蔽效能提高。     

纳米晶粒电磁屏蔽织物制备方法及过程

电磁屏蔽织物用途较广，对其制备原理作了阐述，由于纳米晶粒自身的特性及其优良的吸波性能，使其制成的屏蔽织物有很大的使用前景，为此对其制备过程作了简单介绍。     

EM改性聚丙烯纤维的电磁屏蔽性能研究

研究无机粒子（代号为EM）共混收性聚丙烯（PP）纤维的力学性能、结晶性能和电磁屏蔽性能,讨论无机粒子含量与纤维各项性能之间的关系。认为无机粒子含量为5%时,纤维的综合性能最好。     

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜。利用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、红外光谱仪、自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构、亲疏水性、化学结构和过滤性能。结果表明：在PU质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35 kV时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC的加入使纤维膜的接触角由99.1°减小到82.8°;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求。     

不锈钢纤维/磁性涤纶纤维织物电磁屏蔽性能研究

采用磁性纤维混纺纱、不锈钢纤维混纺纱,设计了4种织物,对其电磁屏蔽性能进行了测试和分析。结果表明:组合使用两种纱线的织物其电磁屏蔽性能相比单一使用这两种纱线的织物电磁屏蔽性能好,并以磁性纤维混纺纱和不锈钢纤维混纺纱按1∶1米通方式设计织造的织物屏蔽性能最佳。     

涤纶基表面磁控溅射纳米铜膜的电磁屏蔽性能

通过射频磁控溅射的方法,将金属铜溅射到涤纶机织布表面;讨论了基材编织密度、溅射时间、低温等离子体预处理对镀膜织物电磁屏蔽效能的影响。结果表明,随基材编织密度的增加,镀铜织物导电能力有所增强,当电磁波频率相同时,增加基材编织密度,样品的电磁屏蔽性能略微提高;延长溅射时间,导电涤纶织物的电磁屏蔽效能明显增强;等离子体预处理后,样品屏蔽效能提高。