[發(fā)明專利]一種可拉伸的拱形陣列摩擦納米發(fā)電織物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110505666.2
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113206610B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱杰;楊騏榕;薛曉飛;邢藝蘭;李建義
• 申請（專利權(quán)）人: 北華航天工業(yè)學(xué)院
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;B32B27/06;B32B27/36;B32B33/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種可拉伸的拱形陣列摩擦納米發(fā)電織物，其特征在于，包括橫向拱形陣列纖維條A和縱向纖維條B，利用傳統(tǒng)橫豎編織方式來實現(xiàn)；

所述橫向拱形陣列纖維條A包含有第一導(dǎo)電層，支撐層和第二導(dǎo)電層；

所述縱向纖維條B包含有第一聚合物層，可拉伸導(dǎo)電層和第二聚合物層；

所述第一聚合物層和第二聚合物層均為表面帶有微結(jié)構(gòu)的聚合物層；

所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層為表面電鍍金屬的聚酯纖維布，且其表面帶有紋路，以增加摩擦電極材料的粗糙性；

所述第一聚合物層和第二聚合物層中的微結(jié)構(gòu)為聚合物材料表面間隔設(shè)置的若干突棱，通過所述突棱來增加聚合物摩擦材料的粗糙性，摩擦材料的粗糙性越大，在摩擦過程中的實際接觸面積越大，產(chǎn)生的電能輸出功率越大；

所述可拉伸的拱形陣列摩擦納米發(fā)電織物的制備方法包括以下步驟：

將在聚酯纖維布上電鍍金屬，形成外觀上有布紋路的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層；然后將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層粘貼到支撐層上，形成橫向拱形陣列纖維條A；

將質(zhì)量比為100:2混煉膠與鉑金固化劑在開放式混煉機(jī)上攪拌1h-2h；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%-80%，顆粒直徑為500nm-50μm金屬粉加入到開放式混煉機(jī)中攪拌1h-2h；將混合好的復(fù)合物放置在模具中，在160℃-200℃溫度、20MPa-40MPa壓力下硫化20min~30min形成可拉伸導(dǎo)電層；

在帶有微結(jié)構(gòu)的亞克力模具A和帶有微結(jié)構(gòu)的亞克力模具B上分別刮涂上質(zhì)量比為1:1的硅膠與聚硅氧烷固化劑，放在室溫條件下干燥1-2h后處于半硫化狀態(tài)的硅膠A和硅膠B，將制備的可拉伸導(dǎo)電層放置在硅膠A和硅膠B的中間，在80℃-100℃的干燥箱內(nèi)硫化1h-2h后，將形成的縱向纖維條B從帶有微結(jié)構(gòu)的亞克力模具A和帶有微結(jié)構(gòu)的亞克力模具B上剝離下來，得到縱向纖維條B；

利用所述橫向拱形陣列纖維條A和所述縱向纖維條B采用傳統(tǒng)橫豎編織方式獲得發(fā)電織物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拉伸的拱形陣列摩擦納米發(fā)電織物，其特征在于，所述金屬粉為銀粉、銅粉、銀銅粉、鍍銀玻璃粉中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拉伸的拱形陣列摩擦納米發(fā)電織物，其特征在于，所述聚酯纖維布的紋路為平紋或網(wǎng)格，通過紋路增加摩擦電極材料的粗糙性，提升在摩擦過程中的實際接觸面積。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拉伸的拱形陣列摩擦納米發(fā)電織物，其特征在于，所述帶有微結(jié)構(gòu)的亞克力模具A和帶有微結(jié)構(gòu)的亞克力模具B的微結(jié)構(gòu)為長度為1cm，寬度為0.5mm的條狀凹槽，使得聚合物材料表面形成帶有若干突棱的微結(jié)構(gòu)，所述條狀凹槽的間隔為0.5mm，5個為一組。