【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维及其制备方法，属于智能纤维。
技术介绍
1、智能纤维由于具有导电性、高拉伸性、颜色可调性、自修复性和形状记忆性等优点，近年来受到越来越多的关注。柔性、可拉伸、轻质导电纤维更是在新兴的可穿戴电子产品、软体机器人、可变形超级电容器、柔性显示器等领域发挥着不可或缺的重要作用。与传统的刚性传感器相比，柔性纤维状传感器具有可变形、可编织、可集成等特性，有望在社会生产发展中发挥重要作用。但现有柔性纤维状传感器仍存在拉伸应变响应范围较窄，力学性能相对较差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维及其制备方法，所制备的应变传感纤维具有优异导电性、高度可拉伸、拉伸应变响应范围宽的优点，且具有优异的力学性能，拉伸-回复性能良好。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，包括导电芯和包覆在导电芯外的皮层；所述导电芯包含有液态金属和纳米银，以及聚氨酯弹性体；所述皮层包含有聚氨酯弹性体。
4、优选地，导电芯中，液态金属和纳米银的质量比为3:1~9:1。
5、优选地，导电芯中的液态金属和纳米银的总质量与导电芯中的聚氨酯弹性的质量比为17:3~19:1。
6、优选地，液态金属为镓铟锡合金或镓铟合金；纳米银为银纳米线、银纳米片和银纳米粒子中的一种或多种组合。
7、优选地
8、任一上述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维的制备方法，包括如下步骤：
9、s1、将聚氨酯弹性体溶于溶剂中，制得皮层纺丝溶液；
10、s2、将液态金属和纳米银分散于溶剂中并制得混合悬浮液，离心得到导电粉末；将导电粉末加入至聚氨酯弹性体溶液中，研磨后得到芯层纺丝液；
11、s3、湿法纺丝制得皮芯结构应变传感纤维。
12、优选地，步骤s1中，皮层纺丝溶液中，聚氨酯弹性体的质量分数为20~30%。
13、优选地，步骤s1中，溶剂为dmf。
14、优选地，步骤s2中，液态金属和纳米银的质量比为3:1~9:1。
15、优选地，步骤s2中，聚氨酯弹性体溶液中，聚氨酯弹性体的质量分数为16~25%；且导电粉末与聚氨酯弹性体的质量比为17:3~19:1。
16、优选地，步骤s3中，湿法纺丝牵伸比为1~3，优选范围为1.29-2。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、所制备的应变传感纤维具有优异导电性、高度可拉伸、拉伸应变响应范围宽的优点，应变响应范围为0~400%，且具有优异的力学性能，断裂伸长率可达500%，拉伸-回复性能良好。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，包括导电芯和包覆在导电芯外的皮层；所述导电芯包含有液态金属和纳米银，以及聚氨酯弹性体；所述皮层包含有聚氨酯弹性体。
2.根据权利要求1所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，导电芯中，液态金属和纳米银的质量比为3:1~9:1。
3.根据权利要求2所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，导电芯中的液态金属和纳米银的总质量与导电芯中的聚氨酯弹性的质量比为17:3~19:1。
4.根据权利要求1所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，液态金属为镓铟锡合金或镓铟合金；纳米银为银纳米线、银纳米片和银纳米粒子中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，导电芯的直径为0.5~1.3mm；皮层的厚度为0.7~1.3mm。
6.权利要求1-5任一所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述
8.根据权利要求6所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中，液态金属和纳米银的质量比为3:1~9:1。
9.根据权利要求6所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中，聚氨酯弹性体溶液中，聚氨酯弹性体的质量分数为16~25%；且导电粉末与聚氨酯弹性体的质量比为17:3~19:1。
10.根据权利要求6所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维的制备方法，其特征在于，步骤S3中，湿法纺丝牵伸比为1~3。
...【技术特征摘要】
1.一种具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，包括导电芯和包覆在导电芯外的皮层；所述导电芯包含有液态金属和纳米银，以及聚氨酯弹性体；所述皮层包含有聚氨酯弹性体。
2.根据权利要求1所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，导电芯中，液态金属和纳米银的质量比为3:1~9:1。
3.根据权利要求2所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，导电芯中的液态金属和纳米银的总质量与导电芯中的聚氨酯弹性的质量比为17:3~19:1。
4.根据权利要求1所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，液态金属为镓铟锡合金或镓铟合金；纳米银为银纳米线、银纳米片和银纳米粒子中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的具有液态金属、纳米银导电芯的应变传感纤维，其特征在于，导电芯的直径为0.5~1.3mm；皮层的厚度为0.7...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志勇，邝旻翾，徐毅明，杨军辉，张秀芹，赵弘扬，刘威，王继业，
申请(专利权)人：苏州宝丽迪材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。