纤维的电学性能

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牛奶蛋白纤维的吸湿性和电学性能研究

以原料的来源十分丰富，因为高科技工艺处理应
用于其生产过程中，所以产品不会污染环境，因此牛奶蛋白纤维被称为 “ ２１世纪的绿色纤维 ” ．在纺织业中具有十分广阔的应用前景ｌ１＿。工业批量生产牛奶蛋白纤维需要确定合适
规格见表１和表２。
表１牛奶蛋白纤维的规格
干速度快，手感顺滑柔软。这种纤维所制成的织物．符合人们追求的衣着功能化、保健化和
个性化．有很好的穿着舒适性，又有理想的外
观效果。牛奶蛋白纤维的原料主要是牛奶，所
实验项目：纤维的吸放湿性能测试，不同温湿度条件下的纤维比电阻测试由图１、２、３及表３可以看出．牛奶蛋白纤维的吸湿回潮率和放湿回潮率均高于腈纶纤维。说明牛奶蛋白纤维的吸湿性较腈纶纤维好；
牛奶蛋白纤维是一种富含蛋白质的新型纤维，手感柔软细腻、滑爽，透气吸湿性能良好，染色性能优良且具有独特的天然抗菌性能。由
吸放湿性及导电性能人手对其指标进行测试，
０
２
％０
实验仪器：Ｙ８０２Ａ型八篮恒温烘箱，
ＦＡ２００４Ｂ电子天平，玻璃干燥皿，ＹＧ（Ｂ）７５１Ｄ

碳纤维复合材料的导电性能测定与分析

碳纤维复合材料的导电性能测定与分析在现代高科技领域中，碳纤维复合材料作为一种轻量、高强度和高导电性能的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等领域。

本文将探讨碳纤维复合材料的导电性能测定与分析方法。

一、导电性能的评估指标为了准确评估碳纤维复合材料的导电性能，我们需要考虑以下指标：1. 电阻率：电阻率是衡量材料导电性能的关键指标，它表示单位长度内导体材料的电阻大小。

在碳纤维复合材料中，电阻率的测定需要利用导电性测试设备，如电阻测试仪。

2. 导电性能的均匀性：碳纤维复合材料中导电性能的均匀性对于材料的整体导电效果至关重要。

常用的评估方法是测定不同部位的电阻值，确定差异性。

3. 导电性能的稳定性：稳定性是指在长期使用过程中，碳纤维复合材料的导电性能是否保持恒定。

这可以通过反复测量和对比分析不同时间点的导电性能数据来评估。

二、导电性能的测定方法为了测定碳纤维复合材料的导电性能，下面介绍几种常用的实验方法：1. 四探针法：四探针法是一种非常准确且广泛使用的测量电阻值的方法。

该方法使用四个电极，将它们均匀地放置在材料表面，通过测量电流和电压的关系计算电阻值。

2. 热释电测量法：热释电测量法利用热效应原理进行导电性能的测定。

通过在材料表面施加恒定电流，测量材料的温升情况来评估导电性能。

3. 阻抗分析法：阻抗分析法是一种电化学方法，它通过测量材料与电解液界面上的阻抗来获得导电性能数据。

这种方法可以评估材料的功率响应和频率依赖性。

三、导电性能的分析与研究在测定了碳纤维复合材料的导电性能之后，我们还可以进行进一步的分析和研究以获得更多有关材料导电性能的信息。

1. 微观结构分析：通过扫描电子显微镜(SEM)等设备观察碳纤维复合材料的微观结构，可以了解材料中导电层的分布情况和排列方式，从而分析材料的导电性能。

2. 材料表面处理：通过在碳纤维复合材料表面进行化学处理、镀金或者其他表面改性方法，可以提高材料的导电性能。

这些处理方法可以通过测定后的导电性能来评估其效果。

碳化硅纤维的特点与应用

碳化硅纤维的特点与应用
碳化硅纤维是一种独特的复合材料，是将硅纤维和碳元素结合起来制成的。

它是由超细金属纤维组成的超强力、超细、超轻质的纤维材料。

碳化硅纤维具有优越的机械性能、耐腐蚀性能、热稳定性能和电学性能，是一种非常受欢迎的高性能材料。

碳化硅纤维的主要特征包括：高模量、高强度、低温度周围变形特性、高热稳定性、优良的电学性能和良好的耐腐蚀性。

它的高强度在一定温度和应变下保持较高，而且吸收热量也很少。

此外，它具有良好的光学性能，如低折射率、良好的红外透射性能和均匀表面光学特性。

碳化硅纤维的应用比较广泛，一般用于飞机外壳、航空航天、医疗设备和军事设备等。

它也可以用于生产的部件的断裂检测，以辨识机械性能指标，以及用于制冷、制冷系统以及其他仪器和仪表的防护。

此外，碳化硅纤维还用于防爆设备，如压缩机、摩托车等。

它甚至可以用于制造卫星及其元件，因为它具有良好的电磁屏蔽性能和耐高温性。

总之，碳化硅纤维具有优越的机械性能、耐腐蚀性能、热稳定性能和电学性能，它的应用范围也非常广泛。

由于其多功能性、耐脆性和非常出色的机械性能，其在航空航天、军事工程和其他领域的应用越来越广泛。

玻纤介电常数

玻纤介电常数玻璃纤维是一种非常常见的材料，其在工业、建筑、航空航天等领域都有广泛的应用。

而玻璃纤维的介电常数则是影响其电学性能的重要参数之一。

介电常数是描述材料在电场作用下的响应能力的物理量，也可以理解为材料在电场中的电极化能力。

对于玻璃纤维这样的绝缘材料来说，其介电常数的大小直接影响着其在电学方面的性能。

玻璃纤维的介电常数通常由两部分组成：无序极化部分和有序极化部分。

无序极化是由于材料中的电荷在电场的作用下发生的瞬时极化，而有序极化则是由于材料中的电偶极子在电场的作用下发生的长程排列。

在介电常数的定义中，介电常数可以表示为介电常数的实部和虚部的复数形式。

实部反映了材料的介电极化性能，而虚部则反映了材料的介电损耗性能。

对于玻璃纤维来说，其介电常数的实部一般较大，而虚部较小，这意味着玻璃纤维在电场作用下具有较好的极化性能，同时介电损耗较小。

玻璃纤维的介电常数受到多种因素的影响，例如材料的组成、结构、制备工艺等。

一般来说，玻璃纤维的介电常数随着频率的增加而逐渐减小，这是由于介电极化的响应速度有限，随着频率的增加，材料的极化能力也会相应减弱。

除了频率的影响，温度也是影响玻璃纤维介电常数的重要因素之一。

在一定温度范围内，玻璃纤维的介电常数通常会随着温度的升高而减小，这是由于温度的升高会破坏材料的有序结构，导致介电极化能力的下降。

总的来说，玻璃纤维的介电常数是其电学性能的重要指标，能够反映材料在电场作用下的响应能力。

了解玻璃纤维的介电常数特性，有助于对其在电学应用中的性能进行合理的设计和应用。

通过合理选择材料的组成和制备工艺，可以调控玻璃纤维的介电常数，从而实现更好的电学性能。

玻璃纤维介电常数与方阻值

玻璃纤维介电常数与方阻值
玻璃纤维是一种常见的绝缘材料，其介电常数和方阻值是影响其电学性能的重要参数。

首先，让我们来谈谈介电常数。

介电常数是描述材料在电场作用下对电荷的极化能力的物理量。

对于玻璃纤维这样的绝缘材料来说，介电常数通常是高的，这意味着它在电场作用下能够更强烈地极化，从而减小电场中的电场强度。

介电常数通常用ε来表示，对于玻璃纤维而言，介电常数的数值通常在5到10之间，具体数值会受到玻璃纤维的组成、结构以及制备工艺等因素的影响。

其次，我们来讨论一下方阻值。

方阻值是指材料在电流通过时的阻力。

对于玻璃纤维这样的绝缘材料来说，其方阻值通常是很高的，这意味着它在电流通过时能够提供较大的阻力，从而减小电流的流动。

高方阻值有助于玻璃纤维在电气设备中起到良好的绝缘作用。

玻璃纤维的方阻值通常会受到纤维直径、材料纯度以及材料结构等因素的影响。

总的来说，玻璃纤维的介电常数和方阻值都是影响其电学性能的重要参数。

介电常数的大小影响着材料在电场中的极化能力，而
方阻值的大小则决定了材料对电流的阻力。

这些参数的具体数值会受到多种因素的影响，因此在实际应用中需要根据具体的情况进行选择和设计。

聚酯纤维

涤纶分子中含有酯键.
涤纶耐酸性能很好。
2. 碱的作用
可以推测，涤纶分子中的酯键发生了一定程度的水解，必然会导致分子链的断裂，聚合度的降低，羧基、羟基含量增加，溶解度提高和纤维强度的降低，但实验结果，与上述的推测不完全相符。将涤纶短纤维分别用5、10、15、20和25克／升烧碱溶液回流沸煮1小时后，再测定其分子量，结果都在20000左右，没有本质上的差异。但纤维的失重百分率是随着碱液浓度的增大而逐渐增大的。用同样方法测得涤纶长丝的失重百分率分别为0.75、1.37、4.08、4.94、7.27。如图所示。
表6－2 一些纺织纤维从形变中回复的能力
纤维棉粘胶 60%） 1%伸长 5%伸长 10%伸长 91 52 — 67 32 23 99 69 51 84 54 34 90 89 89 98 65 51
涤纶纤维是热塑型纤维的一种，温度的高低对它的机械性能影响很大。用涤纶丝（纱），在不同温度下测定它的负荷－延伸曲线，如图所示。
3．耐热性和热收缩
随着温度的升高，纤维的断裂强度将逐渐下降。合成纤维属热塑性纤维，对热敏感，大多数合成纤维在高温下的强度仍高于天然纤维和再生纤维。此外，随着稳定升高，合成纤维的断裂伸长率有所增加。在合成纤维中，聚酯纤维的耐热性最好，不仅熔点和分解温度较高，而且长时间承受高温作用后其强度损失较少。
对苯二甲酸双羟乙酯（BHET）
三、涤纶生产概况
涤纶短纤维过程：纺前准备→纺丝（包括卷绕、给油、给湿） →后处理（包括集束、拉伸、卷曲、干燥和热处理、切断）。
1. 纺前准备
连续生产时，将制得的聚对苯二甲酸乙二酯熔体直接进入纺丝机进行纺丝。间歇法生产时，需先进行铸带、切片和干燥。

服用纤维（纺织纤维）特性简介

服用纤维（纺织纤维）特性简介服用纤维是指具有一定的物理机械性能、化学稳定性能和服用性能，可用于加工服装面料的纤维。

服用纤维又称纺织纤维，它的种类很多，主要分为天然纤维和化学纤维两大类。

每类纤维又包含不同品种。

服用纤维主要性能比较：不同的纤维其分子组成及形态结构各不相同，导致各种纤维呈现不同的性能。

服用纤维的主要性能是指纤维的长度、细度、密度、表面性能、吸湿性能、机械性能、热学性能、电学性能、耐化学品性能等，这些性能直接影响服装面料和服装的生产加工性，以及服装面料的服用性能与外观。

下面将常用纤维的主要性能大致进行比较。

值得说明的是，纤维性能的测试结果受诸多因素的影响，其中任一条件的变化都可能得出不同的结论。

以下的比较是在特定条件下进行的，仅作为选择和使用服装原料的参考。

（1）标准状态下纤维断裂强度比较：锦纶、涤纶、丙纶、麻、维纶、腈纶、蚕丝、氯纶、棉、粘胶纤维、羊毛、醋酯纤维、氨纶（2）纤维湿强度比较：麻、涤纶、棉、锦纶、维纶、腈纶、蚕丝、氯纶、粘胶纤维、羊毛、醋酯纤维、氨纶（3）标准状态下纤维断裂伸长率比较：氨纶、氯纶、丙纶、锦纶、涤纶、腈纶、羊毛、醋酯纤维、维纶、蚕丝、粘胶纤维、麻（4）标准状态下纤维吸湿性能比较：羊毛、粘胶纤维、麻、蚕丝、棉、维纶、锦纶、醋酯纤维、腈纶、氨纶、涤纶、氯纶、丙纶（5）纤维耐磨寿命比较：锦纶、丙纶、维纶、涤纶、氯纶、腈纶、羊毛、棉、蚕丝、麻、粘胶纤维、醋酯纤维（6）纤维耐光性能比较：腈纶、麻、棉、羊毛、醋酯纤维、涤纶、氯纶、维纶、粘胶纤维、氨纶、锦纶、蚕丝、丙纶（7）纤维阻燃性能比较：氯纶、涤纶、锦纶、蚕丝、羊毛、粘胶纤维、棉、维纶、醋酯纤维、丙纶、腈纶由不同原料构成的织物特性：一、天然纤维织物天然纤维是指从自然界生长或人工培养的动植物中获得的纺织纤维。

如棉纤维是棉花种子外的绒毛；毛纤维是绵羊、山羊、兔等动物的毛发；麻纤维取自麻类植物的韧皮纤维或叶纤维；丝纤维是由蚕腺分泌液凝固而成。

碳纤维的电学性能英文版

Electrical Conductivity of the Carbon FiberConductive ConcreteHOU Zuofu 1,2, LI Zhuoqiu 1*, WANG Jianjun 1(1.School of Sciences, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China; 2. Department of Mechanical Engineering, Yangtze University, Jingzhou 434023, China)Abstract: This paper discussed two methods to enhance the electrical conductivity of the carbon ﬁ ber(CF) electrically conductive concrete. The increase in the content of stone and the amount of water used to dissolve the methylcellulose and marinate the carbon ﬁ bers can decrease the electrical resistivity of the electrically conductive concrete effectively. Based on these two methods, the minimum CF content of the CF electrically conductive concrete for deicing or snow-melting application and the optimal ratio of the amount of water to dissolve the methylcellulose and marinate the carbon ﬁ bers were obtained.Key words: carbon ﬁber; electrical resistivity; conductive concreteDOI 10.1007/s11595-005-2346-x1 IntroductionCF electrically conductive concrete is a newtype of concrete made by adding carbon fibers into conventional concrete. After adding the carbon ﬁ bers, the electric resistivity of concrete can reduce to a necessary value for various applications such as self-monitoring [1], electromagnetic interference shielding [2], thermistor [3], lateral guidance in automatic highways [4], traffic monitoring and weighing in motion [5], deicing or snow-melting [6-11],etc . For example, the conductive concrete mixture containing 0.73% carbon fibers (by volume) and 20% silica fume(SF) has a good electrical conductivity and a superior mechanical strength when the ratio of cement to sand to stone is 1 1 1[12]. But in practical application, the price of conventional concrete can be decreased effectively by increasing the content of the sand and stone. At the same time, the rational content of the coarse aggregates can also enhance the mechanical properties of the hardened concrete. Reza et al had discussed the effect of the water-cement and sand-cement ratio on the electrical resistivity of CF reinforced mortar [13]. But the effect of the stone-cement ratio on the electrical resistivity is uncertain. Accordingly, the the properties of the electrically conductive concrete was discussed in this paper.Furthermore, in order to disperse the carbon fibers effectively, methylcellulose must be dissolved in water at ﬁ rst. Then carbon ﬁ bers and defoamer were added into water and stirred. It is found that the amount of water in this stage affects the final electrical resistivity of the conductive concrete and there is no report dealing with this problem.2 Experimental2.1 Materials and specimensCarbon ﬁ bers of 7 μm in diameter and 5-10 mm in nominal length were used as the conductive filler. The carbon fibers were isotropic PAN-based and unsized. Other properties of CF are given in Table 1. SF, a by-product in the manufacture of ferro-silicon, was used as fiber dispersant. The chemical compositions and granularities of SF are given in Table 2. Methylcellulose was used as primary dispersant in the amount of 0.4 % by weight of binder (cement + SF). Standard river sand was used as fine aggregates, defoamer was added to accompany methylcellulose. The defoamer-cement ratio was 0.14% (by volume). The ratio of the high-range water-reducing agent to cement was 1% (by weight). The water-cement ratio was 0.55-0.60 (by weight) for CF conductive concrete and 0.45 for plain concrete, respectively.The thickness of all samples was 40 mm in the tests. Obviously, it is unsuitable to adopt coarse aggregateswas 15 mm, the smallest stone size was 5 mm, and the average stone size was 12 mm. The dimensions of the compressive specimens were 40 mm×40 mm×40 mm. The three points flexural tests were conducted using 160 mm×40 mm×40 mm bar specimens. The loading speed was 454 kg/min. Four specimens of each group were tested. The dimensions of the specimens for the electrical resistance measurement was 160 mm×130 mm×40 mm, three specimens of each group were tested.2.2 Electrode con ﬁ gurationElectrode configuration is a very important aspect in the making of electrically conductive concrete for deicing or snow-melting. The electrode must be laid in the concrete and it must be protected from rusting. Therefore, the 0.3 mm thick perforated stainless steel strip was used as the electrode. The diameter of the holes must be greater than or equal to the maximum aggregate size of 15 mm to allow concrete to ﬂ ow through to ensure a good bond between the electrode and the concrete. 2.3 Mixing procedureMethylcellulose was first added into water while stirring and left for approximately 20 min. to allow it to dissolve completely. Carbon fibers and defoamer were then added into water and stirred gently. The rest of the mixing water was poured into the mixer followed by the high-range water-reducing agent. Then the cement and SF were added and stirred by a rotary mixer for 3 min. The mixer was stopped and the carbon ﬁ bers were poured into the mixer. When the mixer was run for 1 min, the sand was added and stirred for 3 min. Finally the stones were added and stirred for 3 min. After the mixture was poured into an oiled mold, the electrode (if applicable) was laid in fresh concrete. Then an external vibrator was used to facilitate compaction and decrease the amount of air bubbles. The samples were demolded after 24 hours and then cured at room temperature (temperature: +25℃; relative humidity: 70%).2.4 The electrical resistance measurementIn general, the four-probe method is found to be an effective method for measuring the volume electricalresistivity of the concrete samples. As the CF conductive concrete being discussed in this paper will be used in deicing or snow-melting, the electrode will be embedded in the concrete and the two-probe method will be used to determine the output power in practical application. Moreover, the contact resistance can also generate heat when the conductive concrete is connected to a power source. So it is unnecessary to distinguish the contact resistance from the total electrical resistance in this paper. Therefore, the electrical resistance measurements in this paper were all conducted using the two-probe method.If the electrical resistivity of CF conductive concrete used in deicing or snow melting is high, it will not generate heat effectively. Yehia et al illustrated that the electrical resistivity must be lower than 103 Ω·cm for the deicing application [11]. This paper suggests the threshold must be lower than 102 Ω·cm to ensure the CF conductive concrete generates heat effectively with 36 V safe voltage.3 Results and Discussion3.1 The influence of the ratios of cement to sand to stoneAccording to the previous study, the electrical resistivity of the conductive concrete mixture containing 0.73% carbon fibers (by volume) and 20% SF when the ratio of cement to sand to stone is 1 1 1 can meet the requirement for deicing or snow-melting [12]. Based on this result, four kinds of mixture that maintained the w /c at 0.55-0.58 and the ﬁ ber volume at 0.73% (adding 20% SF) were designed and studied when the ratios of cement to sand to stone were 1 1 1, 1 2 1, 1 1 2, 1 2 2, respectively. All tests were taken after 28 days. The results are listed in Table 3.Table 3 Effects of different ratios on properties of CF conductive concreteProperties The ratio of cement to sandto stone(by weight)1:1:11:2:11:1:21:2:2Electrical resistivity /(Ω·cm)85.90579.0038.30210.30Flexural strength /MPa 5.69 5.10 5.81 3.19Compressive strength /MPa 44.70 41.5039.90 33.80As shown in Table 3, the electrical resistivity for the ratio of 1 1 2 is the lowest among the four mixtures. In other words, a proper increase of stone can decrease the electrical resistivity. Because the CF content was held constant, the increase of stone will lead to a more accumulation of CF in the matrix. Thus the matrix resistivity will decrease and lead to an overall decrease of the composite resistivity. Although a proper additionTable 1 Properties of CFTensile strength Tensile Density Electrical Content of /MPa modulus/GPa /(g/cm 3) resistivity/(μΩ·m) carbon/ % 2000-3000 175-215 1.74-1.77 30 =93Table 2 Chemical compositions and granularities of SF Chemical compositions SiO 2 Al 2O 3 MgO CaO Fe 2O 3 ig. loss Percent/% 91-93 0.98-0.2 0.9-0.2 0.47 0.15-1.6 2.0-5.0Particle size/μm 10 1-10 0.5-1 0.1- 0.5 <0.1Percent/% 2.3 8.6 14.2 61.5 11.3of the sand can enhance the electrical conductivity of the carbon fiber cement-based composites[14], but when the sand-cement ratio increases up to 2, the composite resistivity will obviously increase. That is to say, the excessive sand affects the formation of the carbon ﬁ ber networks and then leads to an increase in the composite resistivity. This result is also consistent with the result of Reza’ s study[13]. The ﬂ exural strength and compressive strength decrease with the increase of the sand-cement and stone–cement ratio because the increase of the aggregates will lead to a higher CF content in the matrix and increase the amount of air bubbles in the matrix. At the same time, the increase of the sand-cement and stone–cement ratio will also result in the decrease of the amount of cement in an unit volume of concrete and also affect the ﬁ nal ﬂ exural strength and compressive strength.Summing up the four ratios in the Table 3, at a certain CF content, when the ratio of cement to sand to stone is 1 1 2 (by weight), the properties of the CF conductive concrete are the best as a whole, with the exception of a slight decrease in compressive strength.Based on the aforementioned analysis, a further study was finished and the minimum CF content of the CF electrically conductive concrete for deicing or snow-melting was obtained. As seen in Fig.1, while the ratio of cement to sand to stone is 1 1 1, the electrical resistivity of the CF conductive concrete with 0.73% carbon ﬁ bers can be reduced to 100 Ω·cm after regarding the size effect[13]. That is to say, 0.73% CF content can meet the lowest requirement for deicing or snow-melting application. But while the ratio of cement to sand to stone is increased to 1 1 2, the CF content can be reduced to about 0.58%.3.2 The influence of the amount of water in the beginning stageAlthough the water-cement ratio does not have a signiﬁ cant effect on the electrical resistivity at a high CF content[13], but it was observed that the amount of water used to dissolve the methylcellulose and marinate the carbon fibers in the beginning stage affected the final electrical resistivity when the water-cement ratio was held constant. Three mixture designs with the water-cement ratio at 0.58, the ﬁ ber volume at 0.58% and the ratio of cement to sand to stone at 1 1 2 were studied, while the ratio of the amount of water in the beginning stage to the total amount of water was 0.43, 0.57 and 0.71, respectively.As seen in Fig.2, there is a decrease in the electrical resistivity with the increasing water in the beginning stage. For example, when the ratio varies from 0.43 to 0.57, the electrical resistivity has a decrease of 40.1%. Of course, when the ratio varies from 0.57 to 0.71, there is only a slight decrease in the electrical resistivity. It is concluded that the large amount of water in the beginning stage improves the dispersion of the carbon ﬁ bers when the ﬁ ber volume and water-cement ratio are held constant. But while the percentage of the amount of water in the beginning stage is high enough to saturate the carbon fibers sufficiently, this effect is neglectable. So there is an optimal ratio of the amount of water in the beginning stage to the total amount of water in the making of CF electrically conductive concrete. In this paper, this ratio is presumed to be 0.6-0.7.4 ConclusionsThe conductive concrete mixture containing 0.58% CF (by volume) and 20% SF shows a good electrical conductivity and a superior mechanical strength while the ratio of cement to sand to stone is increased to 1 1 2. Furthermore, increasing the percentage of water used to dissolve the methylcellulose and marinate the carbon fibers in the beginning stage can also improve the dispersion of the carbon ﬁ bers and then enhance the electrical conductivity of the CF electrically conductive concrete. In this paper, 60%-70% of the total water was suggested to be used to marinate the carbon fibers inthe beginning stage. These two methods can reduce thevolume fractions of CF and then decrease the cost of the CF electrically conductive concrete for deicing or snow-melting.References[1] M Chiarello, R Zinno. Electrical Conductivity of Self-monitoringCFRC[J]. Cement & Concrete Composites, 27(2005): 463-469 [2] X L Fu, D D L Chung. Submicron Carbon Filament Cement-MatrixComposites for Electromagnetic Interference Shielding[J]. Cem.Concr. Res., 1996, 26(10):1467-1472[3] S H Wen, D D L Chung. Carbon Fiber-Reinforced Cement asa Thermistor[J]. Cement and Concrete Research, 1999, 29(6):961-965[4] X.L Fu, D D L Chung. Radio-Wave Reﬂ ecting Concrete for LateralGuidance in Automatic Highways[J]. Cement and Concrete Research, 1998, 28(6): 795-801[5] Z Q Shi, D D L Chung. Carbon Fiber Reinforced Concrete forTrafﬁ c Monitoring and Weighing in Motion[J]. Cem. Concr. Res., 1999, 29(3):435-439[6] P Xie, J J Beaudoin. Electrically Conductive Concrete and ItsApplication in Deicing. 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牦牛绒的电学性能研究

牦牛绒的电学性能研究牦牛绒作为一种传统的纺织品原料，具有优异的保温性能和舒适度。

然而，近年来，越来越多的研究表明，牦牛绒还具有出色的电学性能，这为其在电子器件和功能材料领域的应用提供了新的可能性。

本文将探讨牦牛绒的电学性能，并讨论其应用潜力。

牦牛绒作为一种天然纤维材料，在不同的电学测量条件下表现出了一些有趣的特性。

首先，它的电阻率相对较低，且呈现出较高的导电性，与传统的绝缘材料相比具有独特的优势。

其次，牦牛绒还具有良好的电介质性能，可以在一定程度上储存电荷。

这使得牦牛绒在柔性电子器件、电容器和储能设备等领域具有广阔的应用前景。

近年来，研究人员对牦牛绒的电学性能进行了广泛的研究。

他们发现，牦牛绒纤维的导电性与纤维的结构和化学组成密切相关。

一些研究表明，牦牛绒纤维中的角质层含有丰富的蛋白质，这些蛋白质能够提供电子传导的通道。

同时，牦牛绒纤维中的微生物群落也可以对导电性产生影响，这为进一步研究牦牛绒的电学性能提供了新的视角。

除了导电性，牦牛绒的电介质性能也引起了许多研究人员的兴趣。

一些研究表明，牦牛绒纤维具有良好的电荷储存能力，可以作为电容器的电介质材料。

此外，牦牛绒还表现出较低的介电损耗和较高的击穿电压，使其成为一种理想的绝缘材料。

这些特性为牦牛绒在电子器件、储能设备和传感器等领域的应用提供了新的机会。

在实际应用方面，牦牛绒的电学性能已经得到了一些具体的应用验证。

例如，有研究人员利用牦牛绒纤维制备了柔性电子传感器，用于监测人体的生理参数。

此外，牦牛绒还被用作电容器的电介质材料，以提高储能设备的性能。

这些应用的成功表明，牦牛绒在电子器件领域具有广泛的应用潜力，并为其产业化应用提供了新的思路。

然而，虽然牦牛绒的电学性能已经得到了初步的研究和应用，但仍然存在一些挑战需要克服。

首先，牦牛绒的电学性能的稳定性还需要进一步的研究和优化。

其次，牦牛绒与传统的电子材料之间的界面问题需要解决，以确保电子器件的性能和稳定性。

竹材液化物碳纤维的电学性能研究

竹材液化物碳纤维的电学性能研究
张建辉（家林业局林产工业规划设计院，国北京１０１）０００
摘
要：用万用电表、使ｘ射线衍射仪等仪器对竹材液化物碳纤维的电阻率、ＲＸＤ结构参数等进行测量，步初
研究了竹材液化物碳纤维电阻率随炭化温度、炭化时间以及ＸＤ结构参数的变化规律，为进一步探讨其导电机Ｒ
ＡｂｔａｔＡｎｖｒａｔｒａｄＸＲＤｒｓｄｔｅｓｒｒｓｓｉｉａｄＸＲＤｔｕｔｒｆｃｒｏｂｒｆｏｌｑｅｅｓｒｃ：ｕｉｅｓｌｍｅｅｎａｅｕｅｏｍａｕｅｅｉｔｔｖｙｎｓｒｃｕｅｏａｂｎｆｅｒｍｉｕｆｄｉｉｂｍｂｏａｅｎｗｈｃｈｅｃｎｇａｂｔｅｔｅｉｔｉｎａｂｎｚｔｏｅｅａｕｅｃｒｏｉａｏｍｅａｄＸＲＤａｏ，ｂｓｄｏｉｈｔｈａｅｌｗｅｗｅｎｉｒｓｓｖｔａｄｃｒｏｉａｉｎｔｍｐｒｔｒ，ａｂｎｚｔｎｔｓｉｙｉｉｎ
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纺织物理第四章纤维的电学性质

损耗介电常数
• 极化形式极化是一个过程，是时间的函数，分为四种形式，用极化率表示为：
e a p i
其中，αe、αa、αp、αi分别为电子、原子、偶极和界面极化率 1）电子极化：电场作用下，电子云从对称分布变为偏态分布的极化形式，极化与时间无关，10-15s。 2）原子极化：原子骨架发生相对位移或变形引起的极化，极化与时间无关，10-13s。
3、纤维导电机理的验证
纤维导电物质源于水、杂质等，主要导电形式为离子导电。 • 电子导电的特点： • 分子密集排列有利于电子“跳跃”，甚至形成直接通道，加速电子的迁移速度；光照条件下，电子导电产生明显的霍尔效应（半导体或导体，沿Z方向加以磁场，沿X方向通以工作电流I，则在Y方向产生出电动势，称为霍尔效应）；两极不产生电解物；随外压力增加，导电性增加；随温度上升，导电性由变化不大到降低；极化时间短，与时间无关。 • 离子导电的特点： • 随分子间空间（自由体积）增加而增大；两极产生电解物；因载流子体积大，易受空间位阻约束，密度小，外压低，环境温度高，导电增加；极化速度慢，与时间有关。
3、从通常因素看（纤维主要导电机制是离子导电）（1）纤维的结构因素： ①纤维的分子量或聚合度：相对分子质量↑→聚合度↑→链长→电子通道连续性↑→电子导电性↑。相对分子质量↑→端基数、游离基分子↓→离子导电性↓。 ②纤维的聚集态结构：结晶度、取向度↑→纤维自由体积↓→各向异性↑→离子导电性↓
无电场大分子低分子 + + 界面外加电场难 - + 易 - + - + 易 - + 难 + 界面 + 无电场 + E 界面 + + 外加电场 + + 界面 +

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纤维的电学性能
纤维的电学性能，主要包括纤维的导电性能与静电性能等。

(一丨电阻
电阻是表示物体导电性能的物理量。

纤维的电阻一般以比电阻表示，纺织纤维常用的是质量比电阻。

电流通过单位质量的物体且其长度为单位长度时的
电阻称为质董比电阻。

纺织材料是不良导体，因此质量比电阻都^大。

影响纤维材料电阻大小的最主要因素是纤维的吸湿性和空气的相对湿度，纤维吸湿性好、皇冠比分空气相对湿度又大时，纤维吸湿量大而电阻小。

因此
棉、麻、粘胶纤维的电阻比涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维的电阻小。

羊毛
纤维表面因有鳞片覆盖而表面的吸湿性很差，也表现出较髙的电阻。

纤
维内含水率增加时，质量比电阻就会降低，服装在潮湿的气候下就不易
产生静电积累。

纤维电阻过髙易产生静电而影响舒适性能。

(二)静电
纤维材料在加工和穿用过程中，会与人皇冠比分体及各种物体发生摩擦而产生静电。

如果纤维或物体的导电性不好，电荷不易逸去，常会影响生产加工，降低织物品质。

服装在产生静电时易沾污，并发生缠附现象，致使人体活动不方便，穿着不舒服，不雅观，甚至引起火灾。

材料所带静电的强度，可以用电荷半衰期来表示，即纤维材料上的静电电压或电荷衰减到原始数值的一半所需的时间；也可以用纤维的比电阻来间接表示。

各种纤维的最大带电童大致相等，但静电衰减速度却差异很大。

材料的表面比电阻降到一定程度，可以子的物体带负电荷，失去电子的物体带正电防止静电现象发生。

荷。

表1 - 15为30冗和33%相对湿度下的纤两个绝缘体相互摩擦并分开时，得到电维静电电位序列。

纤维素纤维的静电现象不明显，皇冠比分羊毛或蚕丝有一定的静电干扰,而合成纤维和醺酿纤维制品的静电现象较严重。

合成纤维及其织物常采用耐久性抗静电处理方法e如在合成纤维聚合或纺丝时，加人亲水性聚合物或导电性的髙分子化合物;采用复合纺丝法，制成外层有亲水性的复合纤维。

也可以在混纺纱中混人吸湿性强的纤维，或按电位序列把带正电荷的纤维和带负电荷的纤维进行混纺；或混人少童的永久性抗静电纤维或导电纤维（金属纤维等)。

对合成纤维织物还可以进行耐久性的亲水性树脂整理来避免静电现象。

另一方面，纤维制品也可以采用暂时性抗静电处理方法。

例如通过利用表面抗静电剂在纤维表面形成一层薄膜；或者增强吸湿性，以降低纤维的表面比电阻,使产生的静电易于逸散。

皇冠比分。