导电网络

设计开发了具有高电磁干扰防护性能和穿着舒适性的电磁屏蔽纺织品。通过层层组装的方法将一维聚苯胺纳米线和二维过渡金属碳化物/碳氮化物纳米片负载到碳纤维织物上，制备了一层功能层，然后用聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层。在厚度仅为0.376   mm的情况下，所得织物的电导率约为325 S m-1，EMI屏蔽效能约为35.3   dB。受益于PDMS薄膜的疏水作用，获得了满意的大接触角135.2°的自清洁性能。此外，良好的柔性、透气性( 346   mm s-1 )和热管理进一步拓宽了实际应用的领域。本工作可以从综合性能角度为下一代EMI屏蔽材料提供新的解决方案。

尽管导电聚合物复合材料在柔性传感器、储能等应用中展现出巨大的潜力，但其内部导电网络的高效构建和同时评价仍面临较大困难。本文设计了一种流道逐渐变窄的挤出设备，通过空间受限强制网络组装( SCFNA )方法连续制备导电聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料。通过改变加工参数，使短碳纤维( SCFs )的分散和聚集状态最终达到稳定状态，形成不同质量的导电网络。此外，我们进一步发展了一种基于图像分析技术的在线监测和检测方法来评估这些导电网络的完成程度。将自行设计的设备与图像分析技术相结合，可实现导电聚合物复合材料的真实连续制备和质量评价。此外，这种结合也有利于研究外力作用下导电网络评价的机理。