อากาศร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้านำไฟฟ้าที่ไม่ทอผ้าและความสามารถในการระบายอากาศได้อย่างไร?

เป็นวัสดุที่ใช้งานได้ใหม่ ผ้าที่ไม่ทอด้วยอากาศร้อน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องแต่งตัวอัจฉริยะการตรวจสอบทางการแพทย์การตกแต่งภายในยานยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของมันคือมันสามารถให้วัสดุการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมในขณะที่รักษาความเบาความนุ่มและการระบายอากาศของผ้าที่ไม่ทอแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามในการใช้งานจริงวิธีการปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าโดยไม่ต้องเสียสละความสามารถในการระบายอากาศได้กลายเป็นปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญในการออกแบบวัสดุและการผลิต

1. โครงสร้างพื้นฐานและหลักการของผ้าที่ไม่ทอผ้าอากาศร้อน
ผ้าที่ไม่ทอด้วยอากาศร้อนนำมักทำจากวัสดุพอลิเมอร์เช่นโพลีเอสเตอร์ (PET) และโพลีโพรพีลีน (PP) เป็นวัสดุพื้นฐานและเตรียมโดยการเพิ่มฟิลเลอร์นำไฟฟ้า (เช่นคาร์บอนแบล็กกราฟีนนาโนโลหะหรือโพลีเมอร์นำไฟฟ้า) กระบวนการขึ้นรูปของมันใช้เทคโนโลยีพันธะอากาศร้อนเพื่อละลายและผูกเส้นใยบางส่วนผ่านการไหลเวียนของอากาศอุณหภูมิสูงเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีรูพรุนสามมิติ

โครงสร้างนี้ไม่เพียง แต่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแรงเชิงกลและความยืดหยุ่นของวัสดุ แต่ยังรักษาช่องทาง microporous จำนวนมากซึ่งจะทำให้การระบายอากาศดีขึ้น ประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับสถานะการกระจายของฟิลเลอร์นำไฟฟ้าในเครือข่ายไฟเบอร์และเส้นทางการนำไฟฟ้าที่เกิดจากการเชื่อมต่อโครงข่าย

2. กลไกความขัดแย้งและความสมดุลระหว่างการนำไฟฟ้าและการซึมผ่านของอากาศ
ในการออกแบบวัสดุมักจะมีความขัดแย้งระหว่างค่าการนำไฟฟ้าและการซึมผ่านของอากาศ:

ข้อกำหนดด้านการนำไฟฟ้า: เพื่อให้ได้ค่าการนำไฟฟ้าที่สูงขึ้นมักจะจำเป็นต้องเพิ่มเนื้อหาของฟิลเลอร์นำไฟฟ้าหรือเพิ่มการเชื่อมต่อในเมทริกซ์ซึ่งอาจทำให้ช่องว่างของเส้นใยถูกเติมหรือบล็อก

ข้อกำหนดการซึมผ่านของอากาศ: การซึมผ่านของอากาศขึ้นอยู่กับอัตราส่วนโมฆะและโครงสร้างรูพรุนภายในวัสดุ หากฟิลเลอร์นำไฟฟ้ามีการกระจายอย่างหนาแน่นเกินไปความพรุนจะลดลงและการไหลเวียนของอากาศจะได้รับผลกระทบ
ดังนั้นเพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างทั้งสองจึงจำเป็นต้องเริ่มต้นจากด้านต่อไปนี้:

เพิ่มประสิทธิภาพประเภทและสัดส่วนของฟิลเลอร์นำไฟฟ้า
การเลือกฟิลเลอร์นำไฟฟ้าที่มีอัตราส่วนสูงและเกณฑ์การซึมผ่านต่ำ (เช่นท่อนาโนคาร์บอนกราฟีน) สามารถบรรลุค่าการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้นในปริมาณที่ต่ำกว่าซึ่งจะช่วยลดผลกระทบต่อโครงสร้างการซึมผ่านของอากาศ

การควบคุมการจัดเรียงเส้นใยและโครงสร้างรูขุมขน
ในระหว่างกระบวนการยึดติดอากาศร้อนระดับของพันธะระหว่างเส้นใยจะถูกควบคุมโดยการปรับความเร็วการไหลของอากาศอุณหภูมิและเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าการก่อตัวของโครงสร้างโครงกระดูกสามมิติที่มั่นคงในขณะที่ยังคงรักษาพื้นที่รูขุมขนที่เพียงพอ
การออกแบบโครงสร้างคอมโพสิต
ชั้นนำไฟฟ้าและชั้นระบายอากาศได้รับการออกแบบแบบคอมโพสิตเช่นการเคลือบพื้นผิวด้วยวัสดุนำไฟฟ้าหรือจัดเส้นใยนำไฟฟ้าและเส้นใยธรรมดาในชั้นซึ่งสามารถบรรลุการทำงานของตัวนำในท้องถิ่นโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการหายใจโดยรวม
แนะนำกระบวนการบำบัด microporous
หลังจากที่วัสดุเกิดขึ้นโครงสร้าง microporous จะเกิดขึ้นเพิ่มเติมโดยวิธีการทางกายภาพหรือทางเคมีซึ่งช่วยในการปรับปรุงความสามารถในการระบายอากาศโดยไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสมบูรณ์ของเครือข่ายนำไฟฟ้า

3. ประสิทธิภาพและการตรวจสอบในการใช้งานจริง
ในอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้อย่างชาญฉลาดผ้าที่ไม่ทออากาศร้อนนำมักใช้สำหรับเซ็นเซอร์ที่ยืดหยุ่นองค์ประกอบความร้อนหรือผ้าป้องกัน สถานการณ์แอปพลิเคชันเหล่านี้มีข้อกำหนดสูงเพื่อความสะดวกสบายของวัสดุดังนั้นความสามารถในการระบายอากาศจึงไม่สามารถเพิกเฉยได้

ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าผ้าที่ไม่ได้ทอด้วยอากาศร้อนที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมมีความต้านทานน้อยกว่า 10^3 Ω·ซม. และการซึมผ่านของอากาศมากกว่า 50 L/(m²· s) ซึ่งตรงกับความต้องการของการสวมใส่ของมนุษย์อย่างเต็มที่ นอกจากนี้วัสดุยังคงสามารถรักษาคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพหลังจากการดัดและยืดซ้ำ ๆ แสดงให้เห็นถึงความทนทานที่ดี

ผ้าที่ไม่ทออากาศร้อนนำไฟฟ้าแสดงศักยภาพที่ยอดเยี่ยมในการปรับสมดุลการนำไฟฟ้าและการระบายอากาศ ผ่านนวัตกรรมการทำงานร่วมกันของเทคโนโลยีด้านวัสดุและเทคโนโลยีการประมวลผลเราไม่เพียง แต่สามารถแก้ปัญหาข้อ จำกัด การทำงานของวัสดุดั้งเดิมได้ แต่ยังขยายขอบเขตการใช้งานของพวกเขาในสาขาที่เกิดขึ้นใหม่ ในอนาคตเมื่อเทคโนโลยียังคงก้าวหน้าวัสดุดังกล่าวจะมีบทบาทสำคัญกว่าในด้านสิ่งทออัจฉริยะและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่น