導(dǎo)電金屬纖維在塑料中的應(yīng)用

1、導(dǎo)電金屬纖維在塑料中的應(yīng)用第1頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三天津工業(yè)大學(xué)簡(jiǎn)介 天津工業(yè)大學(xué)是教育部與天津市共建、天津市重點(diǎn)建設(shè)的全日制普通高等學(xué)校。 學(xué)校目前總占地面積230.8102萬(wàn)平方米，總建筑面積97.0527萬(wàn)平方米。 第2頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)： 2個(gè)二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)： 14個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)： 17個(gè)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)： 71個(gè)專(zhuān)業(yè)碩士： 4個(gè)工程碩士授予領(lǐng)域： 15個(gè)本科專(zhuān)業(yè)： 49個(gè)高職專(zhuān)業(yè)：5個(gè)博士后流動(dòng)站：2個(gè)學(xué)校現(xiàn)有第3頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科： 1個(gè)天津

2、市“重中之重”學(xué)科： 3個(gè)天津市重點(diǎn)學(xué)科： 8個(gè)天津市重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科： 1個(gè)國(guó)家級(jí)特色專(zhuān)業(yè)： 6個(gè)省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地： 1個(gè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室： 2個(gè)天津市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室： 4個(gè)教育部工程研究中心： 2個(gè)天津市工程技術(shù)中心： 3個(gè)天津市技術(shù)推廣中心： 1個(gè)第4頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三 學(xué)?，F(xiàn)有專(zhuān)任教師1500余人，其中具有高級(jí)職稱(chēng)人員700余人，特聘兩院院士和國(guó)外兼職教授50余人 。 學(xué)校產(chǎn)學(xué)研結(jié)合走出特色之路。形成了以紡織復(fù)合材料、中空纖維膜分離技術(shù)、特種功能纖維材料、紡織油劑助劑、半導(dǎo)體照明與材料、機(jī)電設(shè)備集成制造等研究為特色的科研優(yōu)勢(shì)，多項(xiàng)科研成果被

3、成功應(yīng)用于節(jié)能環(huán)保、新材料等國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和國(guó)防高科技產(chǎn)業(yè)。 科研特色第5頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三團(tuán)隊(duì)名稱(chēng)帶頭人研究?jī)?nèi)容纖維新材料肖長(zhǎng)發(fā)、徐乃庫(kù)吸油纖維、UHMWPE纖維改性、壓力響應(yīng)性PU中空纖維膜、PVDF中空膜等高技術(shù)纖維張興祥 熔紡PAN纖維、調(diào)溫蓄熱纖維等新型纖維材料與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)程博聞、丁長(zhǎng)坤導(dǎo)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(shù)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(shù)、聚酯纖維改性高性能復(fù)合膜及其應(yīng)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(chǔ)能纖維等科研

4、團(tuán)隊(duì)第6頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三2009年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)復(fù)合型導(dǎo)電纖維系列產(chǎn)品研制與應(yīng)用開(kāi)發(fā)獲獎(jiǎng)人：程博聞, 施楣梧, 李杰, 黃慶, 丁長(zhǎng)坤, 盛平厚, 肖長(zhǎng)發(fā), 楊春喜, 金欣, 崔寧中國(guó)紡織科學(xué)研究院天津工業(yè)大學(xué)總后勤部軍需裝備研究所第7頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三直線(xiàn)位移傳感器位移傳感器抗靜電中空板筆記本電腦手機(jī)殼電位器導(dǎo)電鑷子第8頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性柔韌性和耐蝕性大長(zhǎng)徑比和接觸面積易形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電塑料的導(dǎo)電率高電磁波屏蔽材料：10-3-100cm金屬纖維特

5、性第9頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三拉拔法金屬纖維表面光滑，尺寸精確。但工序復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，價(jià)格昂貴。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(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，成本較低。但纖維截面不易均勻、光滑。熔抽法從液態(tài)金屬直接生產(chǎn)金屬纖維。成本較低，需專(zhuān)門(mén)設(shè)備。金屬纖維的制造方法 第10頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三常用金屬纖維銅纖維銀纖維鎳?yán)w維不銹鋼纖維第11頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三預(yù)處理除去纖維表面粘附的灰塵和雜質(zhì)，然后用清水漂洗干凈。表面處理增強(qiáng)纖維與聚合物的相容性和結(jié)合程度改善加工性能和機(jī)械強(qiáng)

6、度降低導(dǎo)電位壘和提高材料導(dǎo)電性能表面活性劑、硅烷（有機(jī)硅）偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑等金屬纖維填充導(dǎo)電塑料的制備 第12頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三混料單螺桿擠出機(jī)剪切作用較小，纖維分散不易均勻。雙螺桿擠出機(jī)剪切作用大提高螺桿轉(zhuǎn)速和延長(zhǎng)混煉時(shí)間有助于纖維分散均勻可能會(huì)降低纖維長(zhǎng)徑比第13頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三流變儀可使纖維有一定長(zhǎng)徑比且分散較均勻，但生產(chǎn)能力有限。金屬纖維填充導(dǎo)電塑料的制備 第14頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三成型注射時(shí)宜降低螺桿轉(zhuǎn)速和注射壓力提高機(jī)筒和模具溫度可加入適當(dāng)?shù)募庸ぶ鷦├w維在流動(dòng)

7、過(guò)程中有取向纖維適宜的長(zhǎng)徑比:40-200金屬纖維填充導(dǎo)電塑料的制備 第15頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三逾滲現(xiàn)象( Percolation) ：普遍存在于粒子填充型聚合物復(fù)合材料中，是指當(dāng)填充粒子達(dá)到一定的濃度時(shí)，體系的某種物理性質(zhì)發(fā)生突變的行為。不銹鋼纖維：6%9%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)，復(fù)合材料體積電阻率下降56個(gè)數(shù)量級(jí)，導(dǎo)熱系數(shù)增大 。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題填充量與滲濾閥值范五一表面改性對(duì)不銹鋼纖維/HDPE復(fù)合材料性能的影響 高分子材料科學(xué)與工程，1997，13(2) ：104-108第16頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三纖維基體聚

8、合物填充量與滲濾閥值長(zhǎng)徑比銅纖維ABS9vol%以上，突降小不銹鋼纖維ABS和HIPS4vol%以上1015104cm大不銹鋼纖維PP1vol%，突降大譚松庭等金屬纖維/聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料的性能研究材料工程，1998，(12)：15-17，38 混煉時(shí)間纖維長(zhǎng)度分散狀態(tài)導(dǎo)電性2min25mm未分散開(kāi)，呈團(tuán)束狀差26min較大長(zhǎng)徑比好好8min1mm好差混煉時(shí)間的影響國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題高結(jié)晶度聚合物比低結(jié)晶度聚合物導(dǎo)電性好第17頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三長(zhǎng)度的影響沒(méi)有含量大The SE values of the SSF filled composite

9、s with various lengths and weight percentages. SE increases with weight percentage and fiber length.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題POLYMER COMPOSITES, 2002, 23, 1003-1013 (Taiwan)第18頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三POLYMER COMPOSITES, 2002, 23, 1003-1013 (Taiwan)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題SEM photomicrographs of the cross section of

10、 composites filled with NGF and SSF: (a) the short NGF lie side by side hard to form conductive net; (b) the SSF twist and bend to form conductive net.第19頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三纖維越長(zhǎng)越容易團(tuán)聚The SSF distribution in the cross section of the composite with 120 ring gate. The optical micrographs taken

11、 (a) near the surface, (b) between the surface and the central part, (c) near the center of the part.POLYMER COMPOSITES, 2002, 23, 1003-1013 (Taiwan)Photographs showing dispersion of 4 wt% SSF in composites molded with the same ring gate angles (120) and injection speed (60%) for different lengths.

12、(a) 4mm, (b) 6 mm.第20頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三15 wt% (56 vol%) polyamide 633 wt% of a low-melting tin/zinc alloy with a melting point of 19952 wt% of fine copper fibers (average length: 0.65 mm, diameter: 35 um)Polymer Engineering and Science, 2009, 49, 15111524 (Germany)The critical concentrati

13、ons of volume required for this escalation-called percolation threshold range between 20 and 25 vol% for both the metal/thermoplastic hybrid material and the polymer exclusively filled with copper.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題第21頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三電阻率均勻性Photograph of 4 wt% 6mm SSF orientation and its fin

14、al contents in the matrix observed at locations from the gate to the remote end of the mold at (a) low injection speed, (b) high injection speed.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題POLYMER COMPOSITES, 2002, 23, 1003-1013 (Taiwan)第22頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題Journal of Applied Polymer Science, 2006, 100,

15、32803287 (France, Germany)Correlation between resistivity and LSSF content as a function of distance from injection point for PP/1.66% v/v LSSF (depth 0.5 mm).第23頁(yè)，共26頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)10分，星期三纖維纏結(jié)，呈無(wú)規(guī)線(xiàn)團(tuán)，而不是硬棒狀或螺旋SEM observation of transverse cut in zone 1 and 2 respectively, from right to left.From left to right, spherulites of PP and cylindrites of PP/0.56% v/v LSSF isothermally crystallized at 135 for 21 min.Journal of Applied Polymer Science, 2006, 100, 32803287 (France, Germany)Photo of the LSSF after co