导电织物的导电性能测试方法探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 导电织物的导电性能测试方法探讨 【摘 要】本文叙述了碳纳米管 导电织物的制作，分析了不同测试方法 和测试环境对导电织物导电性能测试值 的影响。建议在标准温湿度条件下采用 线测量法测试导电织物的电阻值。 中国论文网 /1/view-12949128.htm 【关键词】导电织物；碳纳米管； 导电性能；测试方法 导电织物的应用相当广泛：可用 于防辐射的屏蔽工作服或屏蔽室专用屏 蔽布；更可用作将应力、压力、形变等 物理现象转变成为可以被直接观测或可 以被微机语言衡量的电子信号 1的软 性传感器。柔性传感器因其柔软、易变 性和舒适等特性，已成为智能纺织品相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关领域的研究热点。在导电织物的制作 过程中以及在导电织物使用前，测试它 的导电性能，了解它的导电特性以及导 电织物的质量，是及其重要的工作。本 文将研讨测试导电织物导电性能的方法， 为导电织物的产业化生产及在各个领域 的应用打下基础。 1.导电纺织品的制备 碳纳米管具有高导电性的特点， 把碳纳米管固着在织物上可制得导电纺 织品。本课题选用的织物是 95%/5%棉 氨针织物。 1.1 实验 实验原料：碳纳米管分散液，中 国科学院成都有机化学公司中科时代纳 米事业部生产，该碳纳米管分散液浓度 为 9.2wt%，含固率为 10.5wt%，分散剂 TNWDIS 含量为 1.3wt%；纯棉罗纹布； 碱剂 NaOH 和 NaSiO3。 实验仪器：南通金石实验仪器有 限公司生产的 SDZF-60 型真空干燥箱； KEYSIGHT-34461A 数字型万用表； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 HHS6 型数显恒温水浴锅；烧杯、玻璃 棒、量筒、玻璃培养皿、镊子、尺子。 1.2 实验步骤 （1）织物预处理：分别称取 9.1g 的 NaOH 和 0.9g 的 NaSiO3 至于烧 杯中，加入 500ml 的蒸馏水，加热至 100后放入针织物，两个小时后取出 原布，清洗直至中性。再将织物放入 SDZF-60 型真空烘箱，以 100烘干织 物。 （2）称取 100g 的碳纳米管分散 液，量取 265ml 的蒸馏水，倒入烧杯中 混合，搅拌均匀而成 3wt%的碳纳米管 溶液。 （3）将三块针织物平整的放入 烧杯中，30min 后用镊子取出，平铺于 玻璃培养皿中，放入 100的烘箱中， 直至布样烘干后取出。 2.导电机织物结构与特点分析 导电织物与一般金属导电材料不 同，金属材料内部结构原子紧密均匀排 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 列，因而导电性能稳定，其电阻的计算 公式为 R= L/S，其中 R 为电阻，S 为 横截面积，L 为长度， 为电阻率。所 以在假设横截面积以及电阻率不变的情 况下，长度是影响电阻的重要因素。而 导电织物的导电性能与金属有很大不同， 本文制备导电织物时采用了针织物。由 于针织物内部纱线不匀、织物密度差异 等问题， （见图 1） ，其导电性能的稳定 性存在较大差异。 3.测试方法和测试条件对测得的 电阻值的影响 3.1 导电测试夹持方法对电阻值 的影响 用万用表 票傅牡嫉缰物测 试电阻值，以了解其导电性能。采用点 和线二种测试方法，点测试法是指用万 用表的表笔进行测量，如图 3 中把表笔 的笔头分别置于 Aa 或 Bb 或 Cc 二点之 间测试导电织物的电阻。线测量则用铜 线等导电性能良好的材料固定在待测织 物二段，用万用表测试同线 Ab 二端的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 电阻值。见图 1。 实验用导电织物的试样长度分别 为 1cm、3cm、6cm 、9cm 四种。测得 的数据如表 1 所示。 表 1 中，括号内的数据是用万用 表笔头在三处测到的电阻值的平均数。 从表 1 可见，点测量法得到的电阻值在 不同的测试点有一定的波动，电阻值的 大小容易受到导电布中纱线粗细节、织 物密度不稳定等因素的影响。而用线测 量时，接触导电织物的面积比点测量时 的接触面积大，测到的是导电布二端线 与线之间的电阻值，电阻值较稳定，接 近于点测量的电阻值的平均数。能反映 整块导电织物的导电性能，因此，对于 导电布电阻值的测试，建议采用线测量 法。 3.2 温度湿度对导电织物电阻值 的影响 取三块 313cm 的导电织物试样， 在室温 25时测得它们的电阻值，然后 将它们放入烘箱中焙烘，温度分别设定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 为 50、100、150，取出后立即测 量其电阻值，测量方法为线测量，测试 的试样间距为 2cm。数据见表 2。 从表 2 可见，三块导电织物的电 阻值的变化规律基本相同，电阻值在 25到 100之间随着温度的升高，电 阻值下降。且温度达到 150时，导电 布的电阻值出现显著下降，三块导电布 在的电阻值 150时的平均值比在温度 100时下降了 62%，由此可知，导电 织物的导电性能随着在烘干过程中水分 的蒸发而变好。 4.结论 采用碳纳米管固着在织物上的方 法制作的导电织物，由于织物结构以及 纱线不匀等因素的影响，在相同测试距 离，不同的测试点之间，导电织物的电 阻值存在着较大的差异，为了全面正确 的反映导电织物的导电性能，对导电织 物电阻值的测试应该采用线测量法。对 导电织物在不同的温湿度环境下进行了