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    乙基纖維素電紡纖維調(diào)控PDMS/CNT 柔性復(fù)合材料性能的研究

    2023-12-17 13:14:30竇柳皓崔舉慶馮富奇劉方方
    關(guān)鍵詞:電紡乙基導(dǎo)電

    王 鼎,許 睿,何 磊,竇柳皓,崔舉慶,馮富奇,劉方方

    (南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,南京,210037)

    隨著社會(huì)的發(fā)展,柔性電子器件的應(yīng)用場景越來越多,柔性應(yīng)力傳感器是柔性電子器件的重要組成部分,相對于傳統(tǒng)剛性應(yīng)力傳感器,柔性應(yīng)力傳感器具有更大的靈活性,是在一定形變條件(拉伸、壓縮、彎曲、折疊、扭轉(zhuǎn)等)下仍可正常工作的柔性電子器件,在對形變要求高的使用場景中有著顯著的優(yōu)勢,因此受到廣泛的關(guān)注和研究[1-2].當(dāng)前,柔性應(yīng)力傳感器的研究取得了長足的進(jìn)步,柔性應(yīng)力傳感器已廣泛應(yīng)用于人與機(jī)器人交互界面的觸覺感知、醫(yī)療健康領(lǐng)域的生理信號(hào)健康監(jiān)測、指紋識(shí)別等領(lǐng)域[3-9].

    碳基柔性導(dǎo)電復(fù)合材料是目前電阻式柔性應(yīng)力傳感器傳感層的良好選擇,其性能對提升電阻式柔性應(yīng)力傳感器性能至關(guān)重要[10-18].然而,碳基柔性導(dǎo)電復(fù)合材料中導(dǎo)電填料分散性差,易團(tuán)聚,制約著柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性,進(jìn)而影響著柔性應(yīng)力傳感器性能[19-25].本文的研究目的是制備電紡乙基纖維素(EC)纖維,通過電紡乙基纖維的含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的力學(xué)和導(dǎo)電性能,利用電紡EC 纖維的含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度、循環(huán)穩(wěn)定性.

    1 材料與方法

    1.1 實(shí)驗(yàn)試劑乙基纖維素(EC),Aladdin Industrial Corporation;四氫呋喃(THF),南京化學(xué)試劑股份有限公司;N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),上海麥克林生化科技有限公司;多壁碳納米管(MWCNT),深圳市納米港有限公司;十二烷基硫酸鈉(SDS),上海麥克林生化科技有限公司;正己烷,南京化學(xué)試劑股份有限公司;聚二甲基硅氧烷(PDMS),道康寧;導(dǎo)電膏,武漢長電化學(xué)科技有限公司;導(dǎo)電銀絲,昆山秋鳳源新材料有限公司.

    1.2 實(shí)驗(yàn)方法

    1.2.1 乙基纖維素電紡纖維制備首先采用溶劑比(THF∶DMAc)為5∶5 的混合溶劑配制濃度為10 wt%的EC 電紡液,用自制的紡絲設(shè)備進(jìn)行電紡.在紡絲電壓為17 kV、電紡液推進(jìn)速度為0.2 mL·h-1、接收輥轉(zhuǎn)速為400 r·min-1、紡絲間距為20 cm 的條件下電紡.將獲得的EC 電紡纖維置于80 ℃烘箱干燥4 h,備用.

    1.2.2 PDMS 基柔性復(fù)合材料制備首先稱取適量干燥好的改性CNT 粉末放入干燥的燒杯中,然后加入一定量的正己烷,用磁力攪拌器攪拌30 min,使其初步分散,再用超聲波清洗器超聲分散1 h,將其進(jìn)一步分散.向CNT 與正己烷的混合溶液中加入適量的PDMS 主劑,在通風(fēng)櫥內(nèi)繼續(xù)攪拌,待混合溶液中正己烷揮發(fā)完全以后再加入PDMS 固化劑(加入PDMS 主劑與固化劑的質(zhì)量比為10∶1),繼續(xù)攪拌30 min 后,將混合溶液倒入聚四氟乙烯(PTFE)的模具中,并放入真空箱中進(jìn)行去除氣泡處理.除泡后,將事先稱好質(zhì)量的電紡EC 纖維平整放入模具中,再次放入真空箱進(jìn)行除氣泡處理.處理之后將裝有復(fù)合材料的模具放置于通風(fēng)櫥內(nèi),通風(fēng)揮發(fā)正己烷12 h.最后將樣品放入80 ℃烘箱中固化4 h.

    1.2.3 柔性應(yīng)力傳感器的制備將固化后的電紡EC 纖維/PDMS/CNT 柔性復(fù)合材料從模具中取出,裁剪成長與寬分別為50 mm 和15 mm、厚度為(0.6±0.1)mm 的試樣.然后,將導(dǎo)電膏均勻地涂抹在試樣兩端,并將導(dǎo)電銀線固定在導(dǎo)電膏上,隨后放入80 ℃烘箱中固化6 h,待電極完全固化后,用創(chuàng)可貼封裝處理.

    1.3 表征及測試

    1.3.1 SEM將烘干的表面良好的電紡EC 纖維膜剪制成1 cm×1 cm 的樣品貼于導(dǎo)電膠上完成制樣,然后對試樣進(jìn)行噴金處理,噴金完成后將其置于Quanta 200 型環(huán)境掃描電子顯微鏡的試樣掃描臺(tái)上,利用計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行統(tǒng)一放大倍數(shù)的觀察和拍攝.將經(jīng)SEM 放大拍攝處理的電鏡圖,導(dǎo)入ImageJ 處理軟件,從圖中選取200 根左右的電紡納米纖維進(jìn)行直徑的測量.

    1.3.2 力學(xué)性能電紡EC 纖維/PDMS/CNT柔性復(fù)合材料制樣:試樣尺寸為80 mm×15 mm,厚度為(0.6±0.1)mm.將試樣用三思萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的力學(xué)傳感器夾具夾緊,標(biāo)距為30 mm.單向拉伸測試時(shí),設(shè)置試驗(yàn)機(jī)拉向的拉伸速度為20 mm·min-1.動(dòng)態(tài)循環(huán)拉伸測試時(shí),設(shè)置試驗(yàn)機(jī)拉伸和恢復(fù)的速度均為10 mm·min-1,循環(huán)拉伸的固定應(yīng)變?yōu)?%.試樣切口為3 mm.

    1.3.3 電學(xué)性能將導(dǎo)線分別固定在試樣兩端,然后將導(dǎo)線的另一端連接到Keithley 20000E 數(shù)字萬用表上,再將數(shù)字萬用表的信號(hào)接入計(jì)算機(jī),接通電源,開啟軟件,測量導(dǎo)電電阻.

    1.3.4 柔性應(yīng)力傳感器傳感性能將尺寸為80 mm×20 mm、厚度為(2±0.1)mm 的電紡EC纖維/PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器試樣夾緊安置在三思萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的力學(xué)傳感器夾具內(nèi),標(biāo)距為30 mm.將導(dǎo)電銀線連接到Keithley 20000E 數(shù)字萬用表電筆上,并將數(shù)字萬用表的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī).設(shè)置力學(xué)試驗(yàn)機(jī)為拉向,拉伸速度為20 mm·min-1,啟動(dòng)儀器測試程序,獲取柔性應(yīng)力傳感器在不斷拉伸下的實(shí)時(shí)電阻值.處理數(shù)據(jù)獲得靈敏度性能.同樣,將相同尺寸參數(shù)的柔性應(yīng)力傳感器按上述方式安裝和連接儀器后,設(shè)置力學(xué)拉力機(jī)為循環(huán)程控方式,循環(huán)100 次,速度為10 mm·min-1,應(yīng)變?yōu)?%.啟動(dòng)儀器測試程序,獲取柔性應(yīng)力傳感器在循環(huán)拉伸下的實(shí)時(shí)電阻值.處理數(shù)據(jù)獲得循環(huán)穩(wěn)定性.

    2 結(jié)果與討論

    2.1 乙基纖維素電紡纖維形貌和直徑研究圖1a 和圖1b 分別是濃度為10 wt%、溶劑比為5∶5 的紡絲液在電壓為17 kV、紡絲液推進(jìn)速度為0.2 mL·h-1、接收輥轉(zhuǎn)速是400 r·min-1的條件下制備的電紡纖維的形貌和直徑分布統(tǒng)計(jì)圖.研究發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度為10 wt%,溶劑比為5∶5 的紡絲液可以電紡獲得連續(xù)光滑的EC 電紡纖維.

    圖1 乙基纖維素電紡纖維形貌和直徑分布圖Fig.1 Morphology and diameter distribution of ethyl cellulose electrospun fibers

    2.2 乙基纖維素電紡纖維含量對PDMS/CNT 柔性復(fù)合材料力學(xué)性能的影響圖2 是電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,詳細(xì)的力學(xué)性能數(shù)據(jù)列于表1 中.從圖2 和表1 可以得出,當(dāng)PDMS/CNT 柔性導(dǎo)電復(fù)合材料中CNT 含量不變,電紡EC 纖維的含量從空白逐漸增加到5 wt%時(shí),其力學(xué)性能顯著增加.與PDMS/CNT-7 復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度相比,PDMS/CNT-7/ECNF-5 復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度上升3.97 MPa,韌性上升1.58 MJ·m-3,大約相當(dāng)于PDMS/CNT-7 復(fù)合材料的2.3~2.5 倍.這是因?yàn)閺?fù)合材料在被拉伸的過程中,負(fù)載通過連續(xù)的電紡EC 纖維再轉(zhuǎn)移到PDMS 基質(zhì)上,電紡EC 纖維分擔(dān)了負(fù)載,而PDMS 基質(zhì)卻沒有分擔(dān)太大的負(fù)載;同時(shí),電紡EC 纖維在整個(gè)基體中分布均勻,連續(xù)的電紡納米纖維斷裂需要消耗能量,并且纖維之間以及纖維與基質(zhì)之間的摩擦也有助于延遲復(fù)合材料的破壞.因此,電紡EC 纖維的引入可以提高PDMS/CNT 復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性.

    表1 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的力學(xué)性能Table 1 Mechanical properties of PDMS/CNT composite materials regulated by electrospun EC fibers content

    圖2 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.2 Stress-strain curve of PDMS/CNT composite material regulated by electrospun EC fibers content

    圖3 是電紡EC 纖維含量調(diào)控有缺口的PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,詳細(xì)的力學(xué)性能數(shù)據(jù)列于表2 中.從圖3 和表2 可以得出,當(dāng)PDMS/CNT 復(fù)合材料中CNT 含量不變,電紡EC 纖維含量逐漸增加時(shí),其抗斷裂性能總體也得到顯著的提升.其中電紡EC 纖維含量為5 wt%時(shí),其拉伸強(qiáng)度上升至1.57 MPa、斷裂應(yīng)變上升至25.40%、韌性上升到0.27 kJ·m-3,分別是不含電紡纖維的PDMS/CNT 復(fù)合材料的4.6,1.3,6.8 倍.這是因?yàn)楫?dāng)將負(fù)載施加到復(fù)合材料上時(shí),應(yīng)力從裂縫的前端傳遞到整個(gè)電紡纖維網(wǎng)絡(luò)中,并耗散大量能量.電紡EC 纖維的存在,使預(yù)切割的裂紋發(fā)生偏離,并且纖維與基體之間的摩擦有助于延遲復(fù)合材料的破壞.因此,復(fù)合材料中電紡EC 納米纖維的存在可以提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性,改善復(fù)合材料的抗斷裂性能.

    表2 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的抗斷裂性能Table 2 The fracture resistance of PDMS/CNT composite materials regulated by electrospun EC fibers content

    圖3 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(有缺口)Fig.3 Stress-strain curve of PDMS/CNT composite material regulated by electrospun EC fibers content(with notch)

    2.3 乙基纖維素電紡纖維含量對PDMS/CNT 柔性復(fù)合材料電學(xué)性能的影響圖4 是電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻曲線.由圖可知,與沒添加電紡EC 纖維的PDMS/CNT 復(fù)合材料相比,添加了電紡EC 纖維的復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻下降,導(dǎo)電性能提升.當(dāng)復(fù)合材料中電紡EC纖維的含量為1 wt%時(shí),電阻從550 kΩ下降到228 kΩ.當(dāng)復(fù)合材料中電紡EC 纖維的含量為3 wt%時(shí),電阻從228 kΩ 上升至264 kΩ,但電阻仍低于未添加電紡EC 纖維時(shí)的復(fù)合材料.當(dāng)復(fù)合材料中電紡EC 纖維的含量為5 wt%時(shí),電阻從264 kΩ 上升至361 kΩ,仍低于未添加電紡EC 纖維的復(fù)合材料.因?yàn)閺?fù)合材料中添加的電紡EC 纖維有效地促進(jìn)其內(nèi)部CNT 導(dǎo)電填料的分散,促進(jìn)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的搭建,所以導(dǎo)電電阻下降,導(dǎo)電性能提升.但由于電紡EC 纖維本身的不導(dǎo)電性,所以在添加的電紡EC 纖維含量從1 wt%逐漸增加到5 wt%時(shí),PDMS/CNT 復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻有了一定的增大,導(dǎo)電性能下降.但總體上添加了電紡EC 纖維的復(fù)合材料導(dǎo)電性能均得到了提高,并且添加含量為1 wt%的電紡EC纖維的復(fù)合材料導(dǎo)電性能最好.

    圖4 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻Fig.4 Conductive resistance of PDMS/CNT composite materials regulated by electrospun EC fibers content

    2.4 乙基纖維素電紡纖維含量對PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器傳感性能的影響圖5 是電紡EC纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器靈敏度曲線,其中圖5a~d 分別是引入0,1 wt%,3 wt%,5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度.

    圖5 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器靈敏度:(a) EC 纖維含量為0;(b) EC 纖維含量為1 wt%;(c) EC 纖維含量為3 wt%;(d) EC 纖維含量為5 wt%Fig.5 Sensitivity of PDMS/CNT flexible stress sensor regulated by electrospun EC fibers content:(a) EC fibers content is 0,(b) EC fibers content is 1 wt%,(c) EC fibers content is 3 wt%,(d) EC fibers content is 5 wt%

    由圖可知,隨著引入傳感器的電紡EC 纖維含量增加,柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,且應(yīng)力有效測量范圍上升.從圖5a 中可以看出,當(dāng)不引入電紡EC 纖維時(shí),傳感器靈敏度總體呈現(xiàn)從小變大再變小的現(xiàn)象.這是因?yàn)槿嵝詰?yīng)力傳感器材料內(nèi)部CNT 團(tuán)聚,分布不均,開始拉伸的一段時(shí)間內(nèi)材料內(nèi)部CNT 團(tuán)聚多,導(dǎo)致其導(dǎo)電電阻在拉伸的情況下變化不明顯,所以剛開始拉伸時(shí)靈敏度較??;隨著拉伸的持續(xù),材料內(nèi)部CNT 間距迅速增大,導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)加快斷裂,動(dòng)態(tài)電阻R增幅加大、增速加快,靈敏度上升;當(dāng)應(yīng)力達(dá)到120 kPa 時(shí),復(fù)合材料內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)稀疏,斷裂速度相對放緩,實(shí)時(shí)電阻R增速放緩、增幅減小,靈敏度從而下降.

    從圖5b 可以看出,當(dāng)柔性應(yīng)力傳感器引入1 wt%電紡EC 纖維時(shí),傳感器靈敏度變化區(qū)間分為兩個(gè)階段:當(dāng)P<140 kPa 時(shí),靈敏度為1.625 kPa-1;當(dāng)140 kPa<P<210 kPa 時(shí),靈敏度為4.922 kPa-1.和沒有引入電紡EC 纖維的PDMS/CNT-7 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度相比,引入了1 wt%電紡EC 纖維的傳感器的靈敏度得到提升,從原來P<140 kPa 時(shí)的最高1.534 kPa-1提升至1.625 kPa-1.電紡EC 纖維/PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器應(yīng)力有效測量范圍相較于未引入電紡EC 纖維的柔性應(yīng)力傳感器的140 kPa 也上升到了210 kPa,填補(bǔ)了PDMS/CNT-7 柔性應(yīng)力傳感器140 kPa<P<210 kPa 沒有靈敏度的空白,并且大幅提升至4.922 kPa-1.這是因?yàn)殡娂廍C 纖維的引入改善了CNT 在導(dǎo)電材料中的分散效果,形成了更加穩(wěn)定、完整的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),從而出現(xiàn)在P<140 kPa 時(shí),電阻R連續(xù)、穩(wěn)定,且變化明顯,靈敏度比不加電紡纖維的傳感器的高.此外,140 kPa<P<210 kPa 時(shí),沒有引入電紡EC 纖維的傳感器的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開破裂,不具備靈敏性,引入電紡EC 纖維的傳感器具有更好的強(qiáng)度和韌性,能穩(wěn)定傳感器在更大應(yīng)力作用下導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的完整,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電阻連續(xù)變化,但此時(shí)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)也開始加速斷裂,導(dǎo)致電阻增大速度顯著上升,對應(yīng)了靈敏度此時(shí)大幅上升至4.922 kPa-1的現(xiàn)象.

    從圖5c 和圖5d 中可以看出,隨著傳感器引入電紡EC 纖維的含量從3 wt%增加至5 wt%,傳感器的應(yīng)力有效檢測范圍大幅提升,但靈敏度卻呈現(xiàn)下降趨勢.這是因?yàn)殡娂徖w維本身具有良好的拉伸強(qiáng)度,增強(qiáng)了PDMS/CNT 導(dǎo)電復(fù)合材料的力學(xué)性能,傳感器在大應(yīng)力的作用下,其內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)依舊保持完整,繼續(xù)導(dǎo)電.但是,由于電紡EC 纖維本身的不導(dǎo)電特性以及傳感材料中CNT含量一定,隨著傳感器中引入電紡EC 纖維含量的增加,傳感器內(nèi)部導(dǎo)體電阻開始增加、導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)減弱、相對電阻變化率降低,進(jìn)而產(chǎn)生靈敏度下降、有效量程變大的現(xiàn)象.綜上所述,引入1 wt%含量的電紡EC 纖維能夠有效提升PDMS/CNT柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度性能,其靈敏度從0.341 kPa-1提升至4.922 kPa-1,增高約14 倍.

    圖6 是電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT柔性應(yīng)力傳感器循環(huán)穩(wěn)定性曲線.其中圖6a~d分別是引入0,1 wt%,3 wt%,5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器在5%應(yīng)變下循環(huán)拉伸的電阻變化率圖.觀察圖中的循環(huán)電阻變化率,可以得到,和沒有引入電紡EC 纖維的PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器比較,引入電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感在循環(huán)拉伸過程中電阻變化率R/R0周期性規(guī)律增強(qiáng),電阻變化率總體更加平穩(wěn)、波動(dòng)性小,引入電紡EC 纖維的柔性應(yīng)力傳感器具備較好的循環(huán)穩(wěn)定性.這是因?yàn)殡娂廍C 纖維的引入改善了導(dǎo)電復(fù)合材料內(nèi)部CNT 的分散,材料內(nèi)部形成了更加穩(wěn)健的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而柔性應(yīng)力傳感器在被循環(huán)拉伸時(shí),其內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)不易被破壞而呈現(xiàn)出更規(guī)律的電阻變化曲線.從圖6a~d 中首尾電阻變化率可以看出,分別引入0,1 wt%,3 wt%,5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的電阻變化率的幅度分別從15%,30%,15%,8%衰減到了10%,20%,10%,5%,呈現(xiàn)先大后小的趨勢,反映出PDMS/CNT/ECNF 柔性應(yīng)力傳感器穩(wěn)定性的不足.這是因?yàn)閭鞲衅髟诒谎h(huán)拉伸的過程中,隨機(jī)排列的電紡EC纖維斷裂易位,引起材料內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)斷裂,進(jìn)而導(dǎo)致電阻變化率的幅度逐漸下降.此外,引入1 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的柔性應(yīng)力傳感器的電阻變化率幅度達(dá)到30%,引入5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的柔性應(yīng)力傳感器的電阻變化率幅度為8%,表明引入1 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的柔性應(yīng)力傳感器在5%應(yīng)變拉伸下敏感性更強(qiáng),這是因?yàn)殡娂廍C 纖維具有不導(dǎo)電性,當(dāng)引入量增多時(shí),柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻必然增大、導(dǎo)電閾值升高、靈敏性降低,進(jìn)而引發(fā)電阻變化率幅度降低.可以得出引入1 wt%電紡EC 纖維,對提升傳感器循環(huán)穩(wěn)定性更有利.

    圖6 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器循環(huán)穩(wěn)定性:(a) EC 纖維含量為0;(b) EC 纖維含量為1 wt%;(c) EC 纖維含量為3 wt%;(d) EC 纖維含量為5 wt%Fig.6 Cyclic stability of PDMS/CNT flexible stress sensor regulated by electrospun EC fibers content:(a) EC fibers content is 0,(b) EC fibers content is 1 wt%,(c) EC fibers content is 3 wt%,(d) EC fibers content is 5 wt%

    3 結(jié)論

    (1)紡絲液濃度為10 wt%、溶劑比為5∶5 時(shí),在電壓為17 kV、紡絲液推進(jìn)速度為0.2 mL·h-1、接收輥轉(zhuǎn)速為400 r·min-1的條件下可以紡出形貌光滑無串珠、直徑小、粗細(xì)分布更均勻的乙基纖維素電紡纖維.

    (2)引入電紡EC 纖維有利于提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性,改善復(fù)合材料的抗斷裂性能.

    (3)引入電紡EC 纖維有利于復(fù)合材料導(dǎo)電性能提升,其導(dǎo)電電阻由550 kΩ 下降至228 kΩ.

    (4)引入1 wt%含量的電紡EC 纖維能夠有效提升PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度.柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度由0.341 kPa-1提高至4.922 kPa-1,增高~14 倍.

    (5)引入電紡EC 纖維,能有效提升傳感器的循環(huán)穩(wěn)定性,傳感器循環(huán)電阻變化率曲線變得相對更加規(guī)整,異常波動(dòng)更小.

    致 謝感謝南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析中心提供的支持!

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