碳纳米材料在PU纱线基柔性应变传感器中的应用

作     者：胡锦健 李龙 董子靖 HU Jinjian;LI Long;DONG Zijing

作者机构：西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2023年第42卷第2期

页      面：872-883页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：陕西省教育厅科研计划(20JK0652)。 

主　　题：碳纳米材料 聚氨酯纱 纺丝 涂层 柔性应变传感器 

摘      要：聚氨酯(PU)纱线基柔性应变传感器具有质轻柔软、透气性好、力学性能优异、传感性能良好、廉价易得等优点,但存在灵敏度与应变范围的非线性关系以及滞后性的问题。本文首先介绍了碳纳米材料/PU纱线基柔性应变传感器的构成,并分析了各构成部分对传感器性能的影响机理。在此基础上,根据PU传感纱线制备方式的不同,分别对均质PU纱类、涂层PU纱类和结构PU纱类三类传感器的研究进展进行了综述,指出选择合理的纺丝原料添加量、纺丝牵伸比、涂覆黏合剂、导电皮层与非导电芯层厚度比、导电皮层对非导电芯层有效包覆率、多维导电网络以及新颖的纱线结构、纱线成型新技术可提高PU导电纱线的传感性能。最后,分析了碳纳米材料/PU纱线基柔性应变传感器存在的问题,对高性能PU基础纱线、高品质碳纳米材料、新型加工及集成技术、研制和应用过程中应满足的基本条件等未来的重点发展方向进行了展望,以期为开发高性能纱线基柔性应变传感器提供参考。