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新型纖維長絲讓復合材料更加智能化
2011-2-25 來源:中國聚合物網
關鍵詞:iCon纖維 傳導性微絲纖維
    智能復合纖維材料如今已能實時傳輸數據和信息,但美國公司開發的新型傳導性微絲纖維可以完全商業化,這就是美國EY技術開發公司開發的最新產品。其實,早在6年前,該公司就獲得美國國防部小商業創新研究部(SBIR)的認可并獲得美國軍需部門的贊助,捷足先蹬成功開發出帶電并能傳輸數據的可穿材料,稱其為iCon纖維。

    依據這種技術開發出來的纖維材料普遍應用于建筑領域,主要用于抗混凝土收縮用途等,僅為一種物理性能的作用。此后,該公司開發的另一產品也僅限于一種特殊的金屬絲纏繞的聚合體纖維絲,主要為美軍士兵開發智能型制服。這種制服可傳輸數據和信息。但是,今天在他們看來,這一技術已遠遠不能順應市場的需求,因為纖維材料的多功能化已成為現實,而多功能特征已超出過去的限制,向更寬闊的領域拓展。位次,他們新近開發了具有新型特征的纖維材料。

    材料特征

    把光纖技術應用于紡織纖維,EY公司實現了連續性纖維與液態銦合金的結合,紡織級的聚合體絕緣套能有效的保護導電絲,并且其柔韌性很強,覆蓋層能很好的絕緣,拉伸度可達10%,且可還原。與其他材料相比,金屬拉制鋼絲最大伸縮度只有2%。由此,iCon纖維很容易達到紡織意義上的標準。由此開發的紡織級聚合體套能夠適合用戶所需,也符合聚酯、尼龍和聚碳酸酯以及其他材料標準,還適合多種色彩與染料涂層所要求的標準。

    按照國際標準,iCon纖維的直徑為75μm(用戶標準),相當于碳纖維的4~10倍,而拉伸強度卻達到了40~70ksi,重壓張力相當于22dtex的尼龍纖維,銦合金傳導率是純銅的25%、金傳導率的三分之一,卻遠遠高于不銹鋼和黑金屬的傳導率。

    為此,該公司在生產制造過程中強化纖維品質,確保細絲金屬芯的特征穩定性,避免圓頭和空穴等瑕疵。他們在生產過程中還受到持續監控,最大限度的避免了直徑差異和孔穴出現。這樣的單絲或多絲傳導與紡織纖維相結合已成為最大的技術亮點。

    試出來的技術前景

    EY技術開發公司已將這一專利進行了多方面測試,包括經環氧樹脂涂層測試、周期載荷測試與張力和壓力測試,還包括電抗阻等測試。其他測試還包括疲勞度測試、一致性測試、負荷增長測試和洗滌測試。另一方面,研究人員發現,這種纖維的各種性能主要取決于電抗和溫度。iCon細絲復合材料經檢測得出的數據表明,用這種纖維材料織出的面料可部分或全部獲得強化特性,可用作多種用途。此外,與之相關的聚合體外層化學性還能優化,能與任何樹脂結合,也能經受高壓和高溫。

    iCon纖維材料樣品還可應用于多種用途,包括治療學意義的織物用途、人體過度扭傷檢測、電磁場屏蔽研究等等,但最大的科研成果卻在于它的多用途和多功能性。

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