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1、导电纤维及防辐射整理彭志远主要内容导电纤维电磁辐射防电磁辐射电磁屏蔽性能测试材料的吸波性能测量参考文献1导电纤维1.1导电纤维的分类及制造方法导电纤维尚无明确定义，通常把电阻率小于107Ω·cm的纤维定义为导电纤维。最初的导电纤维是采用直径约为8μm的不锈钢制成。70年代各种导电性的有机合成纤维蓬勃兴起，各种牌号、各种类型的导电纤维大量被研制开发出来。已开发的导电纤维主要有金属纤维、碳素复合纤维和腈纶铜络合纤维等，国内使用的抗静电织物大多是用金属纤维或腈纶铜络合纤维和其他纤维混纺、交织而制成的。导电纤维的现有品种类型有：金属纤维（不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维等）、碳纤
2、维和有机导电纤维。有机导电纤维又包括普通纺织纤维镀金属，普通纺织纤维镀碳，石墨、金属或金属氧化物等导电性物质与普通高聚物共混或复合纺丝制成的导电纤维，导电高分子直接纺丝制成的有机导电纤维。这些导电纤维从其结构可分为导电成分均一型、导电成分被覆型、导电成分复合型三类[1]。常用导电纤维的制造方法（1）金属系导电纤维这类纤维是利用金属的导电性能而制得的。主要方法有直接拉丝法,即将金属线反复通过模具进行拉伸,制成直径4～16μm的纤维。主要的金属种类有不锈钢、铜和铝等。其他类似的方法还有切削法,即将金属直接切削成纤维状的细丝。金属纤维一般不单独使用,而与普通纤维混纺制成导
3、电性织物。另一种方法是金属喷涂法。它是将普通纤维先进行表面处理,再用真空喷涂或化学电涂法将金属沉降在纤维表面,使纤维具有金属一样的导电性。金属系导电纤维的导电性能接近于纯金属,是导电性能最好的一种纤维,其体积比电阻只有10.4～10.5Ω·cm,但纤维的手感比较差,抱合困难,纤维的混纺不能匀化,因而限制了它的进一步推广和使用。另外,喷涂法和沉降法制得的导电纤维牢度一般,目前民用的导电纤维生产大都不采用这两种方法。(2)碳黑系导电纤维利用碳黑的导电性能来制造导电纤维,这是一种比较古老而普遍的方法。该方法可分为以下三类:①掺杂法将碳黑与成纤物质混合后纺丝,碳黑在纤维中成
4、连续相结构,赋予纤维导电性能。这种方法一般采用皮芯复合纺丝法,既不影响纤维原有的物理性能,又使纤维具有了导电性。②涂层法涂层法是在普通纤维表面涂上碳黑。涂层方法可以采用粘合剂将碳黑粘合在纤维表面,或者直接将纤维表面快速软化、并与碳黑粘合。这种方法的缺点是碳黑容易脱落,手感亦不好,碳黑在纤维表面不易均匀分布。③纤维炭化处理有些纤维,如聚丙烯腈纤维、纤维素纤维、沥青系纤维等,经炭化处理后,纤维的主链主要为碳原子,从而使纤维具有导电能力。采用较多的方法,还是丙烯腈系纤维的低温炭化处理法。（3）导电高分子型纤维高分子材料通常被认为是绝缘体,而上世纪70年代聚乙炔导电材料的研
5、制成功却打破了这种传统观念。之后,又相继诞生了聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等高分子导电物质,人们对高分子材料导电性能的研究也越来越广泛。利用导电高聚物制备导电纤维,主要方法有导电高分子材料的直接纺丝法和后处理法两种。（4）金属化合物型导电纤维许多金属化合物都具有很好的导电性能,利用它们来生产导电纤维目前已成为一种时尚。这些金属化合物一般都含有铜、银、镍和铬的硫化物或碘化物,而使用最多的是铜的硫化物和碘化物。硫化铜、硫化亚铜和碘化亚铜都是很好的导电性物质,利用这类导电化合物制备导电纤维时,共有三种方法：混合纺丝法、吸附法、化学反应法[2]。1.2导电纤维的研究进展[2]导电
6、纤维产生于20世纪60年代末期,日本帝人公司、德国BASF公司等率先开发了表面涂敷碳黑的有机导电纤维。此后,以普通合成纤维为基体,通过物理、机械、化学等途径,在纤维表面涂敷固着金属、碳、导电高分子等导电物质的方法出现过许多种。此类导电纤维可获得较低的电阻率,导电成分都分布在纤维表面,放电效果良好,但缺点是在反复摩擦和洗涤之后,皮层导电物质较易剥落。目前应用较广的碳黑涂敷型有机导电纤维,电阻通常在103Ω·cm。1975年,美国DuPont公司采用复合纺丝技术,制成含有碳黑导电芯的复合导电纤维AntronⅢ。从此,各大化纤公司纷纷开始对碳黑为导电成分的复合纤维进行研究
7、与开发。孟山都公司制成并列型Utron导电纤维;钟纺公司开发了Belltron锦纶导电纤维;尤尼吉卡公司开发了Megana导电纤维;可乐丽公司开发了Kuracarbo;东洋纺公司开发了KE29导电纤维。这一时期,碳黑复合型导电纤维得到了广泛的发展。20世纪80年代,人们开始了导电纤维的“白色化”研究。白色导电纤维是以金属或半导体为导电物质、与高聚物进行复合纺丝的,所得纤维的颜色比黑色导电纤维浅,故而得名“白色导电纤维”。如Rhonepoulence公司利用化学反应制成CuS导电层的Rhodiastat导电纤维;钟纺公司制成SnO2导电的Belltron632、B
