[ACS Nano]High-Performance andRapid-Response Electrical Heaters Based on Ultraflexible, Heat-Resistant, andMechanically Strong Aramid Nanofiber/Ag Nanowire Nanocomposite Papers
writer：Zhonglei Ma*, Songlei Kang, Jianzhong Ma*, Liang Shao, Ajing Wei, Chaobo Liang, Junwei Gu*, Bin Yang
keywords：Aramid Nanofiber/Ag Nanowire Nanocomposite Papers
source：期刊
specific source：ACS Nano
Issue time：2019年
本研究采用簡便高效的兩步真空輔助抽濾（TVAF）-熱壓成型法，設(shè)計開發(fā)了一種基于高強(qiáng)耐熱芳綸納米纖維（ANFs）和高導(dǎo)電銀納米線（AgNWs）的快速響應(yīng)高溫柔性電熱膜。所得ANF/AgNW納米復(fù)合電熱膜中，ANFs和AgNWs分別作為高性能基體和高效導(dǎo)電發(fā)熱層，使電熱膜兼具柔性、低電阻、高發(fā)熱溫度和快速熱響應(yīng)等特性。在低外施電壓（0.5~5 V）下，電熱膜的最高發(fā)熱溫度可達(dá)200°C，獲得穩(wěn)定發(fā)熱溫度的響應(yīng)時間低至10 s。此外，由于銀納米線表面的聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）與ANFs之間形成氫鍵作用，且銀納米線被部分嵌入ANF基體，從而使銀納米線與ANF基體之間具有良好的界面粘結(jié)作用，表現(xiàn)出優(yōu)異的宏觀力學(xué)性能。當(dāng)AgNW面密度為0.4 g/m2時拉伸強(qiáng)度和模量分別達(dá)到285.7 MPa和6.5 GPa。更重要的是，AgNWs表面包覆的致密ANF薄層對AgNWs具有保護(hù)作用，使柔性電熱膜在空氣中長時間發(fā)熱、反復(fù)彎折、接觸水或者溶劑等苛刻條件下都保持良好的電發(fā)熱穩(wěn)定性。此項工作為柔性、高性能電熱膜的設(shè)計開發(fā)提供了一種簡便高效的方法，所得柔性高性能電熱膜在可穿戴設(shè)備、人工智能和高性能加熱設(shè)備等新興領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力。