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含银石墨烯基导电功能纤维制备研究
含银石墨烯基导电功能纤维制备研究
摘要：
导电纤维是一种具有优异导电性能的纤维材料，广泛应用于电子、能源、传感器等领域。本研究通过将银纳米颗粒和石墨烯纳米片复合制备导电纤维，探究了不同方法下导电性能的差异，并对其制备工艺进行优化。结果表明，采用化学还原法制备的导电纤维具有较好的导电性能和稳定性，在电子应用等领域具有广阔的应用前景。
关键词：导电纤维，银纳米颗粒，石墨烯，制备方法，导电性能
1.引言
随着电子技术的不断发展，对导电材料的需求也越来越高。导电纤维作为一种具有优异导电性能和柔软性的材料，受到了广泛的关注。传统导电纤维多采用金属纤维或导电聚合物纤维，然而金属纤维容易产生氧化和腐蚀，导电聚合物纤维的导电性能相对较低。因此，研究开发新型的导电纤维具有重要的意义。
石墨烯是一种由碳原子排列组成的二维材料，具有优异的电子传输性能和热导性能。银纳米颗粒是一种常用的导电材料，具有良好的导电性能和抗氧化性。因此，将银纳米颗粒和石墨烯纳米片复合制备导电纤维成为一种可能的方法。
本研究旨在通过制备一种含银石墨烯基导电功能纤维来探究其导电性能和制备工艺。
2.实验方法
2.1材料准备
石墨烯纳米片可通过化学气相沉积法制备，银纳米颗粒可通过化学还原法制备。所用化学试剂分别为二氧化硅、甲烷、乙炔、氢气、氧化银等。
2.2纤维制备
在玻璃基底上制备石墨烯纳米片，并在其表面溅射沉积银纳米颗粒。随后，将玻璃基底转移到化学溶液中，通过化学还原法将银纳米颗粒和石墨烯纳米片固定在纤维中。最后，将纤维进行热处理，以去除基底物质，得到纯净的导电纤维。
2.3导电性能测试
使用四探针电阻率测试仪对制备的导电纤维进行导电性能测试，探测器的间距为1mm。测试过程中，纤维应保持干燥和无外界干扰。
3.结果与讨论
通过不同制备方法制备的导电纤维，其导电性能会有差异。本研究结果表明，采用化学还原法制备的导电纤维具有较好的导电性能和稳定性。这是因为化学还原法可使银纳米颗粒和石墨烯纳米片充分结合，形成导电网络。
同时，制备工艺对导电纤维的性能也有影响。在银纳米颗粒的溅射沉积过程中，控制其分布均匀性可以提高导电纤维的导电性能。此外，热处理过程中的温度和时间也会对纤维的导电性能产生影响，过高的温度和时间可能导致纤维结构的破坏。
4.应用前景
导电纤维具有良好的导电性能和柔软性，广泛应用于电子、能源、传感器等领域。例如，在柔性电子技术中，导电纤维可用于制备可穿戴设备、柔性电路板等。在能源领域，导电纤维可用于制备柔性太阳能电池、柔性超级电容等。在传感器领域，导电纤维可用于制备柔性压力传感器、柔性湿度传感器等。
5.结论
本研究通过制备含银石墨烯基导电功能纤维，并对其制备方法和导电性能进行了研究。结果表明，采用化学还原法制备的导电纤维具有良好的导电性能和稳定性。制备工艺中的溅射沉积和热处理过程对纤维的导电性能有一定影响。导电纤维在电子、能源、传感器等领域具有广阔的应用前景。
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