本文選題：壓電纖維 + 聚偏氟乙烯��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：智能紡織品作為新興的功能材料,給紡織服裝行業(yè)注入了新的活力,其特有的感知、反饋和響應機制,在防護、檢測等領域大放異彩。智能紡織材料是高級智能紡織品的基礎,其自身的功能特性決定了紡織品整體的感知側(cè)重方向和智能化程度,同時紡織品的編織結(jié)構(gòu)要求紡織材料具有一定程度的柔韌性。高聚物材料聚偏氟乙烯(PVDF)由于其良好的壓電效應能夠?qū)ν獠枯d荷做出電信號響應,纖維狀的PVDF易與普通纖維結(jié)合編成智能織物,是一種理想的智能紡織材料。本課題采用熔融紡絲的方式制備了連續(xù)PVDF纖維,研究了熔融過程中的熔融溫度、噴絲孔直徑以及牽引卷線速度對于纖維成纖性能的影響,發(fā)現(xiàn)熔融溫度230℃,噴絲孔直徑2mm以下,電機牽引速率在8m/min左右時,得到的纖維直徑均勻、質(zhì)量良好。由于PVDF纖維的壓電效應與β相晶型的含量密切相關,本課題控制拉伸條件對纖維進行拉伸處理,研究其在不同處理條件下的結(jié)晶情況。發(fā)現(xiàn)拉伸倍率越大,纖維中的平均晶粒尺寸越小、結(jié)晶度和β相含量越高;溫度越高越利于纖維結(jié)晶度的提升,但溫度過高會導致其β相含量顯著降低,最佳拉伸溫度為90℃;拉伸速率越快,纖維總結(jié)晶度和β相含量都會相對提升,但是變化并不明顯。在纖維表面布上雙螺旋電極,再進行熱極化處理,讓高聚物中的電偶極子沿著電場方向取向排布。研究發(fā)現(xiàn)極化電場低于20MV/m時,纖維壓電效應并不顯著,在極化電場高于40MV/m時,極化效果達到飽和;極化溫度在90℃最優(yōu),較低溫度不利于電偶極子轉(zhuǎn)向,過高溫度使得纖維中β相含量下降;極化過程需要一定的時間才能讓轉(zhuǎn)向后的電偶極子“凍結(jié)”下來,而時間超過1h,壓電效果基本不再有明顯變化,說明偶極子已基本沿電場方向排布。對PVDF纖維施加載荷作用,在不同拉伸頻率以及所引起的最大應變作用下,PVDF纖維都能夠?qū)ν廨敵雠c之相匹配的電信號,電壓大小與頻率以及應變近似呈線性關系,呈現(xiàn)出良好的自感知特性。將單根纖維固定在懸臂梁上做自由振動,反饋的電信號頻率與懸臂梁一階基頻基本相符,在一定程度上反應出懸臂梁的振動信息。將PVDF纖維在橫向和縱向間隔均勻地與普通織物相結(jié)合得到襯緯組織,在重物的撞擊作用下,各個纖維輸出電信號記錄瞬時沖擊的影響,經(jīng)過處理畫出的三維柱狀圖,能夠大致描繪出重物的形狀以及撞擊位置,一定程度上表征了PVDF織物的自感知性能。
[Abstract]:As a new functional material, smart textiles inject new vitality into the textile and clothing industry, its unique perception, feedback and response mechanism, in the protection, detection and other fields of brilliant.Intelligent textile materials are the basis of advanced intelligent textiles. Their own functional characteristics determine the orientation and intelligence of the overall perception of textiles. At the same time the fabric structure of textiles requires a certain degree of flexibility of textile materials.Poly (vinylidene fluoride) (PVDF) is an ideal intelligent textile material, because of its good piezoelectric effect, it can respond to the external load, and the fibrous PVDF is easy to combine with ordinary fiber to form intelligent fabric.In this paper, continuous PVDF fibers were prepared by melt spinning. The effects of melting temperature, spinneret diameter and traction winding speed on the fiber forming properties were studied, and the melting temperature was found to be 230 鈩，

本文編號：1735443