导电织物的制备方法研究进展

郭馨，王威

（天津工业大学，天津300000）

1 引言

导电织物的种类很多，如聚吡咯导电织物、聚苯胺复合导电织物、碳纳米管柔性导电织物、金属化导电织物以及镀银织物等，这些导电织物大致可分为三类，编织型导电织物，涂层型导电织物和其他类型导电织物。本文主要介绍金属织物的几种制备方法。

2 金属化织物的制备方法

金属化织物通常情况下是利用金属纤维或金属纱线利用编织技术织成的织物，其制备方法主要有金属纤维混纺，金属涂层，真空蒸发镀，真空溅镀，化学镀等，从而使金属化织物具有抗电磁辐射，抗菌，抗静电等性能，使得金属化织物可以应用在电磁屏蔽，服饰，医疗，军事等领域，随着科技的不断进步，金属化织物的应用会更加广泛。

2.1 金属纤维混纺

金属纤维混纺的工艺是将金属丝利用模具的作用对金属丝反复的拉伸从而得到具有一定直径的金属纤维，这种工艺被称作直接拉丝法，这种工艺制作的纤维，尺寸精准，纤维表面光滑，但也存在一些缺点，如工序繁杂，生产周期长。其次金属纤维混纺还有另一种方法，是将少至几十根多到上万根的金属丝包在一个圆形的管里进行进行拉伸，这种方法实现了前所未有的可以同时对多根金属丝的拉伸，待直径达到需要时芯丝分离，种工艺提高了生产效率，也较低了成本。

2.2 金属涂层

金属涂层织物的制备工艺主要作用的是导电的金属或金属氧化物，是将其加到涂层浆内，接着涂覆到织物上，从而形成导电涂层，其中金属或金属氧化物主要有银，铜，四氧化三铁等，这种工艺制备所得的织物具有电磁屏蔽导电的性能。在制作涂层的过程中关键的步骤是将金属材料纳米粒子化，使其所具有的性能更加的稳定，金属材料的纳米化还可以增大比表面积，这种加工方法加工简便，成本较低，耐磨性和耐化学腐蚀性好。但同时也存在一些不足，如果制作工艺不恰当会造成制备的织物的涂层脱落的现象，织物手感差，透气性也会受到影响，导电，电磁屏蔽性能效果差。

2.3 真空蒸发镀

真空蒸发镀的操作是在真空室中进行的，加热蒸发容器中等待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，然后入射到固体表面，进而凝结形成固体薄膜的方法。此方法按蒸发源的不同可以分为电子束蒸发源蒸镀法，电阻蒸发源蒸镀法，高频感应蒸发源蒸镀法和激光束蒸发源蒸镀法。

其中电子束蒸发源蒸镀法对于一般电阻加热蒸发做出了很多的改进，适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料，根据电子束蒸发源型式不同，可分为环形枪，直枪，e型枪和空心阴极电子枪等。总的来说此方法热效率高，热传导和热辐射的损失少。

电阻蒸发源蒸镀法镀膜设备构造简单，造价便宜，使用可靠，此工艺适合做对膜的质量要求不高的生产中。其缺点是加热所能达到的最高温度有限，加热器的寿命较短。

高频感应蒸发源蒸镀法蒸发源的温度均匀稳定，温度控制较容易，操作简单，但其必须采用抗热震性好，高温化学性能稳定的氮化硼坩埚。

激光束蒸发源蒸镀法是理想的薄膜制备方法，可以完全避免蒸发气对被镀材料的污染，达到了膜层纯洁的目的。

2.4 真空溅镀

真空溅镀是一种物理镀膜的方法，真空镀膜需要在较高真空度下在塑件表面沉积各种金属薄膜分蒸发和溅射两种，具体种类包括真空离子蒸发，磁控溅射，激光溅射沉积等。溅射类镀膜是利用一种光放电的技术，将离子撞击靶材上面，使靶材的表面可以原子团或离子形式被溅射出来，然后沉积在基片表面，最终形成薄膜。溅镀得到的薄膜的性质均匀度都比蒸发镀膜好，但是速度却不及蒸发镀。所以真空蒸发，溅射镀膜通常被称为物理气相沉积法是基本的薄膜制备技术，都要求沉积薄膜的空间有一定的真空度，真空技术是薄膜制作技术的基础，获得并保持所需的真空环境，是镀膜的必要条件。

2.5 化学镀

化学镀是利用氧化还原反应在织物表面包裹一层金属，利用金属镀层实现织物所具有的性能效果。化学镀成本低，易操作，制备的织物具有良好的导电性，提高了大批量生产导电织物的可能性。

3 总结

金属化导电织物的制备方法很多，金属化织物具有抗电磁辐射，抗静电，抗菌等性能，因此在电磁屏蔽，医疗，军事等领域有广泛的应用，金属化织物的研究将会成为热点。