一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品制造技术

本发明专利技术提供一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，该基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品包括纺织品基布层、粘结层和改性金属涂层，具体制备方法为：将含金属纤维的纺织品置于低温等离子体表面处理机中，在氧气氛围下活化处理，得到预处理的含金属纤维的纺织品，然后将预处理的含金属纤维的纺织品置于磁控溅射装置或者喷涂装置中，将单质金属层或者高分子聚合物层附着于纺织品的表面形成粘结层，最后，将含粘结层的含金属纤维的纺织品置于大气等离子喷涂装置中，将预处理的金属氧化物粉末为原料，经喷枪喷射至粘接层表面，得到基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其中改性金属涂层为无定型纳米金属氧化物涂层。

A metallic coating modified high strength conductive textile based on plasma spraying technology

The invention provides a metal coating modified high-strength conductive textile based on plasma spraying technology. The metal coating modified high-strength conductive textiles, which is based on the plasma spraying technology, including the textile base cloth layer, the bonding layer and the modified metal coating, is prepared by placing the textile containing metal fibers at low temperature and so on. In an oxygen atmosphere, a surface processor is activated in an oxygen atmosphere to obtain a pretreated fabric containing metal fibers, and then the pretreated textiles containing metal fibers are placed in a magnetron sputtering device or a spray device. A single metal layer or polymer layer is attached to the surface of the textile to form a bonding layer. After that, the fabric containing the metal fiber containing the bonded layer is placed in the atmospheric plasma spraying device. The pre treated metal oxide powder is used as the raw material, and the metal coating modified high strength conductive textiles based on the plasma spraying technology is obtained by spraying the metal oxide powder on the surface of the adhesive layer. The modified metal coating is the amorphous gold nanoparticles. It is an oxide coating.

【技术实现步骤摘要】
一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品
本专利技术属于纺织材料
，具体涉及一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品。
技术介绍
等离子喷涂是采用刚性非转移型等离子弧为热源，以喷涂粉末材料为主的热喷涂方法，等离子喷涂的工作原理为：喷枪的阴极电极和阳极喷嘴分别接整流电源的负、正极，向喷枪供给工作气体，通过高频火花引燃电弧，气体被加热到很高温度而电离，在机械压缩效应、自磁压缩效应和热压缩效应的作用下，从喷嘴喷出，形成高温高速等离子射流。送粉气流推动粉末进入等离子射流后，被迅速加热和加速，形成熔融或半熔融的粒子束，撞击到经预处理的基材表面，在基体表面流散、变形、凝固、后来的熔融粒子又在先前凝固的粒子上层层叠压，形成涂层。等离子喷涂与其它喷涂方法相比，它可以熔化一切难熔金属和非金属粉末，高效地在工件表面获得高密、耐磨、耐腐蚀、耐高温等不同的特性，在航天航空、机械电子、钢铁冶金、能源、交通、石油、化工、食品、轻纺、广播电视、兵器等各个领域里都不同程度的应用。中国专利CN107323027A公开的剑麻纤维野外宿营垫布，将剑麻纤维在含水性聚氨酯乳液、水性自交联丙烯酸乳液、水性苯丙乳液和二甲基甲酰胺的整理剂中浸渍处理后，沥干，速冻干燥，喷洒氨水后蒸干，再喷洒白醋和壳聚糖溶液，烘干，得到改性剑麻纤维，然后将改性剑麻纤维与锦纶纤维经蓖麻油改性环氧树脂处理后，喷涂防水防护液，得到径向面料，再将改性剑麻纤维与锦纶纤维在负压真空环境下进行四氟乙烯低压等离子喷涂处理后，喷涂防水防护液，得到纬向面料，将经向面料和纬向面料编织成基布层，在基布层的上表面附着保温棉层，下表面附着芳纶/腈纶阻燃层和驱虫层，制备的剑麻纤维野外宿营垫布具有导热率低、柔软性好、热容小、强度高、耐刮、防水、透气、驱蚊的性能。由上述现有技术可知，利用低压等离子喷涂技术，将四氟乙烯喷涂到纤维的表面，在纤维的表面附着一层轻薄的四氟乙烯涂层，赋予纤维耐高低温性能。但是，目前利用等离子喷涂技术在纺织品的表面制备金属薄膜方面的研究并不多见。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，将含金属纤维的纺织品经低温等离子体活化后，先附着单质金属层或者高分子聚合物层作为粘合层，再经等离子体喷射技术在粘合层的表面附着金属氧化物层，制备得到基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品。本专利技术制备的纺织品表面牢固的附着无定型金属氧化物涂层，赋予纺织品优异的机械性能和导电性能优异。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，所述基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品包括纺织品基布层、粘结层和改性金属涂层，所述纺织品基布层中包含金属纤维，所述粘结底层为单质金属层或者高分子聚合物层，所述改性金属涂层为无定型纳米金属氧化物层，所述改性金属涂层由等离子喷涂制备得到，所述单质金属层由磁控溅射制备得到。作为上述技术方案的优选，所述纺织品品基布层经低温等离子体预处理。作为上述技术方案的优选，所述金属纤维为不锈钢纤维，所述纺织品基布层还有碳纤维。作为上述技术方案的优选，所述含金属纤维的纺织品的处理方法为：将含金属纤维的纺织品置于低温等离子体表面处理机中，在氧气氛围下活化处理，得到预处理的含金属纤维的纺织品。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，活化处理的功率为200-300W，时间为30-60s。作为上述技术方案的优选，所述单质金属层的制备方法为：将预处理的含金属纤维的纺织品置于磁控溅射装置中，在真空环境下，以平面金属为靶材，在13.65MHz的频率下溅射，得到含粘结层的含金属纤维的纺织品。作为上述技术方案的优选，所述平面金属为钛金属或者铝金属。作为上述技术方案的优选，所述高分子聚合物层的制备方法为：将预处理的含金属纤维的纺织品置于喷雾装置中，用高分子聚合物溶液做成的喷雾对纺织品进行整理，得到含粘结层的含金属纤维的纺织品。作为上述技术方案的优选，所述改性金属涂层的制备方法为：将含粘结层的含金属纤维的纺织品置于大气等离子喷涂装置中，将预处理的金属氧化物粉末为原料，经喷枪喷射至粘接层表面，得到基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品。作为上述技术方案的优选，所述预处理的金属氧化物粉末为活化处理的氧化铝、氧化钛和氧化铬。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术制备的基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品中包括纺织品基布层，该纺织品基布层中含有金属纤维，金属纤维与碳纤维或者其他纤维混纺制备的纺织品基布层，在满足纺织品的舒适性的同时，提高纺织品基布层的机械性能和导电性能，但是纺织品基布层的机械强度并不能满足特殊领域对纺织品的要求，因此，本专利技术将纺织品基布层先附着一层单质金属层或者高分子聚合物层作为粘结层，再利用等离子喷涂技术，在粘结层的表面牢固的附着一层无定型纳米金属氧化物层，进一步提高纺织品表面改性涂层的机械强度和导电性能，使改性处理后的纺织品满足特殊领域的使用要求。(2)本专利技术制备的基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品借助低温等离子技术、磁控溅射技术和等离子喷涂技术，优质高效地在纺织品的表面附着无定型金属氧化物涂层，且涂层厚度均匀且薄，且为了提高涂层厚度的均匀性，在纺织品的表面预先附着单质金属层/高分子聚合物涂层，提高无定型纳米金属氧化物涂层与纺织品的粘合强度，此外，金属氧化物优选为氧化铝、氧化钛和氧化铬，还可以赋予纺织品优异的耐磨性和高温稳定性能。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1：将含4wt％不锈钢纤维的纺织品置于低温等离子体表面处理机中，在氧气氛围下，以200W功率下活化处理30s，得到预处理的含金属纤维的纺织品。将预处理的含金属纤维的纺织品置于磁控溅射装置中，在真空环境下，以平面钛金属为靶材，在13.65MHz的频率下溅射1min，得到含粘结层的含金属纤维的纺织品，其中粘接层的厚度为1μm。将含粘结层的含金属纤维的纺织品置于大气等离子喷涂装置中，将粒径为20nm活化处理的氧化铝粉末为原料，经喷枪喷射至粘接层表面，等离子喷涂工艺参数为：电压50V，氩气的气体流量为40L/min，氢气的气体流量为10L/min，喷涂距离为10cm，得到基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其中改性金属涂层为厚度为5μm的无定型纳米金属氧化物涂层。实施例2：将含8wt％不锈钢纤维和3wt％碳纤维的纺织品置于低温等离子体表面处理机中，在氧气氛围下，以300W功率下活化处理60s，得到预处理的含金属纤维的纺织品。将预处理的含金属纤维的纺织品置于磁控溅射装置中，在真空环境下，以平面钛金属或者平面铝金属为靶材，在13.65MHz的频率下溅射5min，得到含粘结层的含金属纤维的纺织品，其中粘接层的厚度为3μm。将含粘结层的含金属纤维的纺织品置于大气等离子喷涂装置中，将粒径为100nm活化处理的氧化钛粉末为原料，经喷枪喷射至粘接层表面，等离子喷涂工艺参数为：电压60V，氩气的气体流量为45L/min，氢气的气体流量为15L/min，喷涂距离为15cm，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其特征在于：所述基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品包括纺织品基布层、粘结层和改性金属涂层，所述纺织品基布层中包含金属纤维，所述粘结底层为单质金属层或者高分子聚合物层，所述改性金属涂层为无定型纳米金属氧化物层，所述改性金属涂层由等离子喷涂制备得到，所述单质金属层由磁控溅射制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其特征在于：所述基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品包括纺织品基布层、粘结层和改性金属涂层，所述纺织品基布层中包含金属纤维，所述粘结底层为单质金属层或者高分子聚合物层，所述改性金属涂层为无定型纳米金属氧化物层，所述改性金属涂层由等离子喷涂制备得到，所述单质金属层由磁控溅射制备得到。2.根据权利要求1所述的一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其特征在于：所述纺织品品基布层经低温等离子体预处理。3.根据权利要求1所述的一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其特征在于：所述金属纤维为不锈钢纤维，所述纺织品基布层还有碳纤维。4.根据权利要求2所述的基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其特征在于，所述含金属纤维的纺织品的处理方法为：将含金属纤维的纺织品置于低温等离子体表面处理机中，在氧气氛围下活化处理，得到预处理的含金属纤维的纺织品。5.根据权利要求4所述的一种基于等离子喷涂技术的金属涂层改性高强导电纺织品，其特征在于：所述步骤(1)中，活化处理的功率为200-300W，时间为30-60s。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东进，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44