本課題以制備安全可靠、工藝簡(jiǎn)單、集發(fā)熱和控溫于一體的柔性加熱元件為目標(biāo),課題中制備了鍍聚吡咯加熱織物、熱敏電阻銅絲和鍍聚吡咯加熱織物組合而成的雙層柔性加熱織物以及鍍銀紗線(xiàn)針織物三種類(lèi)型的加熱元件,并根據(jù)熱傳導(dǎo)理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)試各種加熱元件的電熱性能。此外,利用鍍銀紗線(xiàn)及普通紗線(xiàn)編織了針織加熱服裝和手套,測(cè)試其電熱性能;并探究模擬其在寒冷環(huán)境下保持一定溫度時(shí)的消耗功率問(wèn)題。經(jīng)分析,綜合各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果,其結(jié)論如下:利用原位聚合法制備了聚吡咯加熱織物,并通過(guò)添加聚多巴胺涂層改善了其導(dǎo)電織物的穩(wěn)定性,降低了表面電阻。雙層柔性加熱織物表現(xiàn)出優(yōu)異的加熱性能和可控性。當(dāng)負(fù)載電壓≥4V時(shí),雙層柔性加熱織物的最高平衡溫度可達(dá)40℃以上,可以滿(mǎn)足電熱元件的溫度需求。在4.5V的通電電壓下,雙層柔性加熱織物的時(shí)間溫度曲線(xiàn)在20次循環(huán)過(guò)程中,最高平衡溫度的差值均在3℃以?xún)?nèi)。將雙層柔性加熱織物在4.5V通電電壓下持續(xù)加熱1h,發(fā)現(xiàn)在整個(gè)的持續(xù)加熱過(guò)程中,織物表面平衡溫度穩(wěn)定在狹窄的波動(dòng)范圍內(nèi),表明雙層柔性加熱織物有著良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。最后,將該雙層加熱織物置于護(hù)膝內(nèi)側(cè),在4.5V的通電電壓下,雙層柔性加熱織物... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?（ａ）ＦＰＡＮ布料的制作工藝；（ｂ）通過(guò)原位聚合法制作Ｍｎ０２?／?ｒＧＯ?＠?Ｃ樣品的過(guò)程示??意圖；⑷氣相聚合法在紡織品上形成ＰＥＤＯＴ涂層的示意圖；（ｄ）典型的電化學(xué)聚合裝置示??意圖??

?一?｜?—．．．．．．??Ｐｙｒｒｏｌｅ?ｖａｐｏｕｒ??圖１－１?（ａ）ＦＰＡＮ布料的制作工藝；（ｂ）通過(guò)原位聚合法制作Ｍｎ０２?／?ｒＧＯ?＠?Ｃ樣品的過(guò)程示??意圖；⑷氣相聚合法在紡織品上形成ＰＥＤＯＴ涂層的示意圖；（ｄ）典型的電化學(xué)聚合裝置示??意圖??在固有導(dǎo)電單體的原位化學(xué)聚合的情況下，必須使用引發(fā)劑（氧化劑），但??在電化學(xué)聚合的情況下，是通過(guò)電能引發(fā)聚合反應(yīng)。電化學(xué)聚合是將單體溶解在??溶劑中，并將摻雜劑混合在單體溶液中。鉑電池或不銹鋼電極的兩個(gè)電極與電源??系統(tǒng)一起用作陽(yáng)極和陰極，電源系統(tǒng)可以是一個(gè)恒定電壓源，一個(gè)恒流源或循環(huán)??伏安法。通常使用循環(huán)伏安法來(lái)分析單體和聚合物的電活性。在典型的電化學(xué)聚??合裝置（圖１－１?（ｄ））中，陽(yáng)極和陰極分別連接到電源的正極和負(fù)極。陽(yáng)極覆蓋??有紡織材料，該紡織材料應(yīng)該具有最低程度的導(dǎo)電性，將電極完全浸入含有單體??和支持電解質(zhì)的溶液中。電源啟動(dòng)后，聚合反應(yīng)開(kāi)始，聚合物沉積到覆蓋陽(yáng)極的??紡織材料表面［３Ｍ６］。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后

咯膜的ＰＥＴ織物（氧化劑ＦｅＣｌ３濃度為〗１５ｇ／Ｌ）??紅外熱像儀能夠?qū)⑽矬w發(fā)出的不可見(jiàn)的紅外能量轉(zhuǎn)換成一種熱圖像，從熱??圖像中可以看出物體整體的溫度分布以進(jìn)行下一步的分析。如圖１－３?（ａ）和??（ｂ）所示，在ＤｏｇａＤｏｇａｎａｙ—等人的一項(xiàng)研宄中就是通過(guò)熱像儀觀(guān)測(cè)到表面??有銀納米線(xiàn)涂層的棉織物在施加３．５Ｖ電壓的先后紅外圖像的情況（（ａ）通電??前；（ｂ）通電后）。從（ｂ）中可以看出在施加電壓后織物表面的溫度分布非??常均勻，表明棉織物表面銀納米線(xiàn)涂層的均勻性。??Ｈ，Ｈｉ?Ｅ?ＣＤ??圖１－３?（ａ）通電前銀納米線(xiàn)涂層織物紅外圖；（ｂ）通電后銀納米線(xiàn)涂層織物紅外圖；４．５Ｖ??堿性電池將ＰＥＤＯＴ涂層織物加熱至２８°Ｃ?（ｃ）剪切前樣品及紅外圖；（ｄ）剪切后樣品及紅??外圖??？?在Ｌｕｓｈｕａｉ?Ｚｈａｎｇ［Ｉ３］等人的研究報(bào)告里利用紅外熱圖像看到涂覆ＰＥＤＯＴ涂??層的織物可以像任何其他普通織物一樣進(jìn)行處理，即這種織物可以被切割和縫??合，但并不會(huì)損害它們的焦耳加熱性能。圖１－３?（ｃ）中所顯示的是使用４．５Ｖ堿??性電池將織物加熱至２８°Ｃ?（環(huán)境溫度］９°Ｃ）的ＰＥＤＯＴ涂覆的棉織物樣品，圖??Ｎ３?（ｄ）中顯示的是在用剪刀將織物在其中間剪斷之后再用針和棉線(xiàn)將其縫合??成相同的織物樣品在同樣使用４．５Ｖ堿性電池將織物加熱至２８°Ｃ的條件下的紅??、?外熱圖像，通過(guò)熱圖像可以看到雖然縫合接縫明顯，但對(duì)于切割及縫合前后的??樣品并沒(méi)有觀(guān)察到電熱響應(yīng)的差異

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]針織加熱織物的熱電性能[J]. 劉皓,李津,陳莉,康衛(wèi)民,楊海樂(lè).  紡織學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]鍍銀長(zhǎng)絲針織物的結(jié)構(gòu)及其導(dǎo)電發(fā)熱性能[J]. 陳莉,劉皓,周麗.  紡織學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]自調(diào)溫相變服裝的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉太奇,陳曦,于建香,王茜,程竹杰,孫苗苗.  新技術(shù)新工藝. 2010(06)
[4]艙外航天服熱設(shè)計(jì)技術(shù)[J]. 邱義芬,袁修干,梅志光,桑民敬.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(07)

博士論文
[1]基于鍍銀紗線(xiàn)的加熱織物制備及其熱力學(xué)性能研究與仿真[D]. 李雅芳.天津工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]柔性加熱織物、薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與熱學(xué)性能研究[D]. 盧俊宇.天津工業(yè)大學(xué) 2017



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