導電金屬纖維在塑料中的應用

導電金屬纖維在塑料中的應用第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日天津工業(yè)大學簡介天津工業(yè)大學是教育部與天津市共建、天津市重點建設的全日制普通高等學校。

學校目前總占地面積230.8102萬平方米，總建筑面積97.0527萬平方米。

第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日一級學科博士點：2個二級學科博士點：14個一級學科碩士點：17個二級學科碩士點：71個專業(yè)碩士：4個工程碩士授予領域：15個本科專業(yè)：49個高職專業(yè)：5個博士后流動站：2個學?，F(xiàn)有第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日國家重點學科：1個天津市“重中之重”學科：3個天津市重點學科：8個天津市重點發(fā)展學科：1個國家級特色專業(yè)：6個省部共建國家重點實驗室培育基地：1個教育部重點實驗室：2個天津市重點實驗室：4個教育部工程研究中心：2個天津市工程技術中心：3個天津市技術推廣中心：1個第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日學?，F(xiàn)有專任教師1500余人，其中具有高級職稱人員700余人，特聘兩院院士和國外兼職教授50余人。學校產學研結合走出特色之路。形成了以紡織復合材料、中空纖維膜分離技術、特種功能纖維材料、紡織油劑助劑、半導體照明與材料、機電設備集成制造等研究為特色的科研優(yōu)勢，多項科研成果被成功應用于節(jié)能環(huán)保、新材料等國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)和國防高科技產業(yè)。科研特色第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日團隊名稱帶頭人研究內容纖維新材料肖長發(fā)、徐乃庫吸油纖維、UHMWPE纖維改性、壓力響應性PU中空纖維膜、PVDF中空膜等高技術纖維張興祥熔紡PAN纖維、調溫蓄熱纖維等新型纖維材料與產品開發(fā)程博聞、丁長坤導電纖維、生物源纖維、阻燃纖維、相變纖維、功能非織造布等生物與紡織材料安樹林芳香纖維、藥物緩釋纖維等生物源纖維尹翠玉、宋俊新溶劑法纖維素纖維制備技術、聚酯纖維改性高性能復合膜及其應用研究張宇峰、陳英波PE基人工肺用中空纖維膜、纖維素纖維新溶劑法、儲能纖維等科研團隊第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日2009年度國家科技進步二等獎復合型導電纖維系列產品研制與應用開發(fā)獲獎人：程博聞,施楣梧,李杰,黃慶,丁長坤,盛平厚,肖長發(fā),楊春喜,金欣,崔寧中國紡織科學研究院天津工業(yè)大學總后勤部軍需裝備研究所第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日直線位移傳感器位移傳感器抗靜電中空板筆記本電腦手機殼電位器導電鑷子第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日良好的導電性、導熱性柔韌性和耐蝕性大長徑比和接觸面積易形成導電網絡導電塑料的導電率高電磁波屏蔽材料：10-3-100Ω·cm金屬纖維特性第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日⒈拉拔法 金屬纖維表面光滑，尺寸精確。但工序復雜，生產周期長，價格昂貴。⒉切削法 以固態(tài)金屬為原料，用刀具將其切削成纖維屑。方法簡單，生產周期短，成本較低。但纖維截面不易均勻、光滑。⒊熔抽法 從液態(tài)金屬直接生產金屬纖維。成本較低，需專門設備。金屬纖維的制造方法

第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日常用金屬纖維銅纖維銀纖維鎳纖維不銹鋼纖維第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日⒈預處理 除去纖維表面粘附的灰塵和雜質，然后用清水漂洗干凈。⒉表面處理 增強纖維與聚合物的相容性和結合程度 改善加工性能和機械強度 降低導電位壘和提高材料導電性能 表面活性劑、硅烷（有機硅）偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑等金屬纖維填充導電塑料的制備

第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日⒊混料⑴單螺桿擠出機 剪切作用較小，纖維分散不易均勻。⑵雙螺桿擠出機 剪切作用大 提高螺桿轉速和延長混煉時間有助于纖維分散均勻 可能會降低纖維長徑比第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日⑶流變儀 可使纖維有一定長徑比且分散較均勻，但生產能力有限。金屬纖維填充導電塑料的制備

第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日⒋成型 注射時宜降低螺桿轉速和注射壓力 提高機筒和模具溫度 可加入適當?shù)募庸ぶ鷦?纖維在流動過程中有取向

纖維適宜的長徑比:40-200金屬纖維填充導電塑料的制備

第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日逾滲現(xiàn)象(Percolation)：普遍存在于粒子填充型聚合物復合材料中，是指當填充粒子達到一定的濃度時，體系的某種物理性質發(fā)生突變的行為。不銹鋼纖維：6%~9%（體積分數(shù)）時，復合材料體積電阻率下降5~6個數(shù)量級，導熱系數(shù)增大。國內外研究現(xiàn)狀及關鍵技術問題填充量與滲濾閥值范五一．表面改性對不銹鋼纖維/HDPE復合材料性能的影響．高分子材料科學與工程，1997，13(2)：104-108第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日纖維基體聚合物填充量與滲濾閥值長徑比銅纖維ABS9vol%以上，突降小不銹鋼纖維ABS和HIPS4vol%以上1015→104Ω·cm大不銹鋼纖維PP1vol%，突降大譚松庭等．金屬纖維/聚合物導電復合材料的性能研究．材料工程，1998，(12)：15-17，38

混煉時間纖維長度分散狀態(tài)導電性2min2~5mm未分散開，呈團束狀差2~6min較大長徑比好好＞8min＜1mm好差混煉時間的影響國內外研究現(xiàn)狀及關鍵技術問題高結晶度聚合物比低結晶度聚合物導電性好第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日長度的影響沒有含量大TheSEvaluesoftheSSFfilledcompositeswithvariouslengthsandweightpercentages.SEincreaseswithweightpercentageandfiberlength.國內外研究現(xiàn)狀及關鍵技術問題POLYMERCOMPOSITES,2002,23,1003-1013(Taiwan)第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日POLYMERCOMPOSITES,2002,23,1003-1013(Taiwan)國內外研究現(xiàn)狀及關鍵技術問題SEMphotomicrographsofthecrosssectionofcompositesfilledwithNGFandSSF:(a)theshortNGFliesidebysidehardtoformconductivenet;(b)theSSFtwistandbendtoformconductivenet.第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日纖維越長越容易團聚TheSSFdistributioninthecrosssectionofthecompositewith120°ringgate.Theopticalmicrographstaken(a)nearthesurface,(b)betweenthesurfaceandthecentralpart,(c)nearthecenterofthepart.POLYMERCOMPOSITES,2002,23,1003-1013(Taiwan)Photographsshowingdispersionof4wt%SSFincompositesmoldedwiththesameringgateangles(120°)andinjectionspeed(60%)fordifferentlengths.(a)4mm,(b)6mm.第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日15wt%(56vol%)polyamide633wt%ofalow-meltingtin/zincalloywithameltingpointof199℃52wt%offinecopperfibers(averagelength:0.65mm,diameter:35um)PolymerEngineeringandScience,2009,49,1511–1524(Germany)Thecriticalconcentrationsofvolumerequiredforthisescalation-calledpercolationthresholdrangebetween20and25vol%forboththemetal/thermoplastichybridmaterialandthepolymerexclusivelyfilledwithcopper.國內外研究現(xiàn)狀及關鍵技術問題第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日電阻率均勻性Photographof4wt%6mmSSForientationanditsfinalcontentsinthematrixobservedatlocationsfromthegatetotheremoteendofthemoldat(a)lowinjectionspeed,(b)highinjectionspeed.國內外研究現(xiàn)狀及關鍵技術問題POLYMERCOMPOSITES,2002,23,1003-1013(Taiwan)第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日國內外研究現(xiàn)狀及關鍵技術問題JournalofAppliedPolymerScience,2006,100,3280–3287(France,Germany)CorrelationbetweenresistivityandLSSFcontentasafunctionofdistancefrominjectionpointforPP/1.66%v/vLSSF(depth0.5mm).第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日纖維纏結，呈無規(guī)線團，而不是硬棒狀或螺旋SEMobservationoftransversecutinzone1and2respectively,fromrighttoleft.Fromlefttoright,spherulitesofPPandcylindritesofPP/0.56%v/vLSSFisothermallycrystallizedat135℃for21min.JournalofAppliedPolymerScience,2006,100,3280–3287(France,Germany)Photoo