導電織物的制備方法研究進展

郭馨，王威

（天津工業大學，天津300000）

1 引言

導電織物的種類很多，如聚吡咯導電織物、聚苯胺復合導電織物、碳納米管柔性導電織物、金屬化導電織物以及鍍銀織物等，這些導電織物大致可分為三類，編織型導電織物，涂層型導電織物和其他類型導電織物。本文主要介紹金屬織物的幾種制備方法。

2 金屬化織物的制備方法

金屬化織物通常情況下是利用金屬纖維或金屬紗線利用編織技術織成的織物，其制備方法主要有金屬纖維混紡，金屬涂層，真空蒸發鍍，真空濺鍍，化學鍍等，從而使金屬化織物具有抗電磁輻射，抗菌，抗靜電等性能，使得金屬化織物可以應用在電磁屏蔽，服飾，醫療，軍事等領域，隨著科技的不斷進步，金屬化織物的應用會更加廣泛。

2.1 金屬纖維混紡

金屬纖維混紡的工藝是將金屬絲利用模具的作用對金屬絲反復的拉伸從而得到具有一定直徑的金屬纖維，這種工藝被稱作直接拉絲法，這種工藝制作的纖維，尺寸精準，纖維表面光滑，但也存在一些缺點，如工序繁雜，生產周期長。其次金屬纖維混紡還有另一種方法，是將少至幾十根多到上萬根的金屬絲包在一個圓形的管里進行進行拉伸，這種方法實現了前所未有的可以同時對多根金屬絲的拉伸，待直徑達到需要時芯絲分離，種工藝提高了生產效率，也較低了成本。

2.2 金屬涂層

金屬涂層織物的制備工藝主要作用的是導電的金屬或金屬氧化物，是將其加到涂層漿內，接著涂覆到織物上，從而形成導電涂層，其中金屬或金屬氧化物主要有銀，銅，四氧化三鐵等，這種工藝制備所得的織物具有電磁屏蔽導電的性能。在制作涂層的過程中關鍵的步驟是將金屬材料納米粒子化，使其所具有的性能更加的穩定，金屬材料的納米化還可以增大比表面積，這種加工方法加工簡便，成本較低，耐磨性和耐化學腐蝕性好。但同時也存在一些不足，如果制作工藝不恰當會造成制備的織物的涂層脫落的現象，織物手感差，透氣性也會受到影響，導電，電磁屏蔽性能效果差。

2.3 真空蒸發鍍

真空蒸發鍍的操作是在真空室中進行的，加熱蒸發容器中等待形成薄膜的原材料，使其原子或分子從表面氣化逸出，形成蒸汽流，然后入射到固體表面，進而凝結形成固體薄膜的方法。此方法按蒸發源的不同可以分為電子束蒸發源蒸鍍法，電阻蒸發源蒸鍍法，高頻感應蒸發源蒸鍍法和激光束蒸發源蒸鍍法。

其中電子束蒸發源蒸鍍法對于一般電阻加熱蒸發做出了很多的改進，適合制作熔點薄膜材料和高純薄膜材料，根據電子束蒸發源型式不同，可分為環形槍，直槍，e型槍和空心陰極電子槍等。總的來說此方法熱效率高，熱傳導和熱輻射的損失少。

電阻蒸發源蒸鍍法鍍膜設備構造簡單，造價便宜，使用可靠，此工藝適合做對膜的質量要求不高的生產中。其缺點是加熱所能達到的最高溫度有限，加熱器的壽命較短。

高頻感應蒸發源蒸鍍法蒸發源的溫度均勻穩定，溫度控制較容易，操作簡單，但其必須采用抗熱震性好，高溫化學性能穩定的氮化硼坩堝。

激光束蒸發源蒸鍍法是理想的薄膜制備方法，可以完全避免蒸發氣對被鍍材料的污染，達到了膜層純潔的目的。

2.4 真空濺鍍

真空濺鍍是一種物理鍍膜的方法，真空鍍膜需要在較高真空度下在塑件表面沉積各種金屬薄膜分蒸發和濺射兩種，具體種類包括真空離子蒸發，磁控濺射，激光濺射沉積等。濺射類鍍膜是利用一種光放電的技術，將離子撞擊靶材上面，使靶材的表面可以原子團或離子形式被濺射出來，然后沉積在基片表面，最終形成薄膜。濺鍍得到的薄膜的性質均勻度都比蒸發鍍膜好，但是速度卻不及蒸發鍍。所以真空蒸發，濺射鍍膜通常被稱為物理氣相沉積法是基本的薄膜制備技術，都要求沉積薄膜的空間有一定的真空度，真空技術是薄膜制作技術的基礎，獲得并保持所需的真空環境，是鍍膜的必要條件。

2.5 化學鍍

化學鍍是利用氧化還原反應在織物表面包裹一層金屬，利用金屬鍍層實現織物所具有的性能效果。化學鍍成本低，易操作，制備的織物具有良好的導電性，提高了大批量生產導電織物的可能性。

3 總結

金屬化導電織物的制備方法很多，金屬化織物具有抗電磁輻射，抗靜電，抗菌等性能，因此在電磁屏蔽，醫療，軍事等領域有廣泛的應用，金屬化織物的研究將會成為熱點。