一种导电玻璃纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种导电玻璃纤维及其制备方法，涉及复合材料技术领域。本发明专利技术提供的导电玻璃纤维由内至外依次包括玻璃纤维、低熔点金属层和自固化合金层，其中，所述低熔点金属层包括熔点在300摄氏度以下的第一低熔点金属，所述自固化合金层由自固化材料在室温下自固化形成，所述自固化材料包括熔点在30摄氏度以下的第二低熔点金属，熔点在1400摄氏度以上的金属粉末，以及所述第二低熔点金属与所述金属粉末发生合金反应形成的熔点高于30摄氏度的合金反应物。本发明专利技术的技术方案能够使得导电玻璃纤维的制备方法简单，制备成本低。

Conductive glass fiber and preparation method thereof

The invention provides a conductive glass fiber and a preparation method thereof, relating to the technical field of composite materials. The conductive glass fiber provided by the invention comprises glass fiber, low melting point metal layer and self-curing alloy layer from inside to outside, in which the low melting point metal layer comprises the first low melting point metal with melting point below 300 degrees Celsius. The self-curing alloy layer is formed by self-curing material at room temperature, and the self-curing alloy layer is formed by self-curing material at room temperature. Materials include the second low melting point metal with melting point below 30 degrees Celsius, the metal powder with melting point above 1400 degrees Celsius, and the alloy reactant formed by the alloy reaction between the second low melting point metal and the metal powder with melting point above 30 degrees Celsius. The technical proposal of the invention can make the preparation method of the conductive glass fiber simple, and the preparation cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种导电玻璃纤维及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种导电玻璃纤维及其制备方法。
技术介绍
玻璃纤维是无机非金属材料中的一种新型功能材料和结构材料。由于它具有不燃性、耐高温、抗化学腐蚀、强度高、密度小、吸湿低及延伸小等一系列优异特性，已广泛应用于传统工业、农业、建筑业以及电子、通讯、核能、航空、航天、兵器、舰艇及海洋开发、遗传工程等高新科技产业。近年来，许多研究人员尝试通过化学、物理等方法制备导电玻璃纤维，化学镀作为材料表面金属化处理技术，已经成为制备导电玻璃纤维常用的技术之一，但是传统的玻璃纤维化学镀因其施镀过程中需要对基体进行粗化、敏化、活化处理，不仅工艺复杂，而且活化过程中需要的重金属钯价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术提供一种导电玻璃纤维及其制备方法，可以使得导电玻璃纤维的制备方法简单，制备成本低。第一方面，本专利技术提供一种导电玻璃纤维，采用如下技术方案：导电玻璃纤维由内至外依次包括玻璃纤维、低熔点金属层和自固化合金层，其中，所述低熔点金属层包括熔点在300摄氏度以下的第一低熔点金属，所述自固化合金层由自固化材料在室温下自固化形成，所述自固化材料包括熔点在30摄氏度以下的第二低熔点金属，熔点在1400摄氏度以上的金属粉末，以及所述第二低熔点金属与所述金属粉末发生合金反应形成的熔点高于30摄氏度的合金反应物。可选地，所述低熔点金属层还包括混合于所述第一低熔点金属内的红外反射填料。可选地，所述低熔点金属层内，所述红外反射填料的重量百分比为20～40％。可选地，所述第一低熔点金属为熔点在300摄氏度以下的单质，或者，熔点在300摄氏度以下的合金，或者包括熔点在300摄氏度以下的单质和/或熔点在300摄氏度以下的合金的导电混合物。可选地，所述第一低熔点金属为熔点在300摄氏度以下的合金，且所述自固化材料中的合金反应物包括的金属元素的种类，与所述第一低熔点金属包括的金属元素的种类相同。可选地，所述低熔点金属层的厚度为5μm～200μm。可选地，所述第二低熔点金属为镓单质、熔点在30摄氏度以下的镓铟合金、熔点在30摄氏度以下的镓铟锡合金、熔点在30摄氏度以下的镓锡合金、熔点在30摄氏度以下的铟锡合金之一；所述金属粉末为镍粉、铁粉、钴粉中的一种或几种。可选地，所述金属粉末的粒径为100nm～100μm。可选地，所述自固化合金层的厚度为5μm～200μm。可选地，所述导电玻璃纤维还包括位于所述自固化合金层外的封装层。可选地，所述封装层的材质为聚氨酯树脂、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸树脂、环氧树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、EVA树脂、有机硅树脂中的一种。可选地，所述封装层的厚度小于50μm。第二方面，本专利技术提供一种导电玻璃纤维的制备方法，用于制备以上任一项的导电玻璃纤维，所述导电玻璃纤维的制备方法采用如下技术方案：所述导电玻璃纤维的制备方法包括：对玻璃纤维进行预处理；在预处理后的所述玻璃纤维上包覆第一低熔点金属，形成低熔点金属层；在形成了所述低熔点金属层的所述玻璃纤维上，包覆自固化材料，并使所述自固化材料在室温下自固化形成自固化合金层。可选地，所述导电玻璃纤维的制备方法还包括：在形成了所述自固化合金层的所述玻璃纤维上，形成封装层。本专利技术提供了一种导电玻璃纤维及其制备方法，该导电玻璃纤维由内至外依次包括玻璃纤维、低熔点金属层和自固化合金层，自固化合金层由自固化材料在室温下自固化形成，从而使得通过对玻璃纤维进行预处理，在预处理后的玻璃纤维上包覆第一低熔点金属，形成低熔点金属层，在形成了低熔点金属层的玻璃纤维上，包覆自固化材料，并使自固化材料在室温下自固化形成自固化合金层，即可制备导电玻璃纤维，使得导电玻璃纤维的制备方法简单，制备成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的导电玻璃纤维的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的导电玻璃纤维的结构示意图二；图3为本专利技术实施例提供的导电玻璃纤维的制备方法的流程图一；图4为本专利技术实施例提供的导电玻璃纤维的制备方法的流程图二。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下本专利技术实施例中的各技术特征均可以相互结合。本专利技术实施例提供一种导电玻璃纤维，具体地，如图1所示，图1为本专利技术实施例提供的导电玻璃纤维的结构示意图一，该导电玻璃纤维由内至外依次包括玻璃纤维1、低熔点金属层2和自固化合金层3，其中，低熔点金属层2包括熔点在300摄氏度以下的第一低熔点金属，自固化合金层3由自固化材料在室温下自固化形成，自固化材料包括熔点在30摄氏度以下的第二低熔点金属，熔点在1400摄氏度以上的金属粉末，以及第二低熔点金属与金属粉末发生合金反应形成的熔点高于30摄氏度的合金反应物。其中，玻璃纤维1为导电玻璃纤维的基材，用于使导电玻璃纤维具有较好的强度，低熔点金属层2用于使导电玻璃纤维具有较好的导电性能，自固化合金层3主要用于对低熔点金属层2进行保护，防止低熔点金属层2脱落。上述导电玻璃纤维具有较好的导电性能，其体积电导率可以达到5*106s/m及以上。该导电玻璃纤维还具有反射电磁波的性能，电磁屏蔽效果极好，屏蔽效能可以达到70dB及以上。上述导电玻璃纤维可以单独使用，也可以作为添加剂添加至其他材料中，也可以做成织物使用。由于该导电玻璃纤维具有如上所述的结构，从而使得通过对玻璃纤维1进行预处理，在预处理后的玻璃纤维1上包覆第一低熔点金属，形成低熔点金属层2，在形成了低熔点金属层2的玻璃纤维1上，包覆自固化材料，并使自固化材料在室温下自固化形成自固化合金层3，即可制备导电玻璃纤维，使得导电玻璃纤维的制备方法简单，制备成本低。且制备得到的导电玻璃纤维上镀层(即位于玻璃纤维外的膜层的统称)均匀，包覆率可达80％及以上，镀层连续率可达98％及以上。其中，包覆率是指玻璃纤维被包附的表面积占玻璃纤维的总表面积的百分比；镀层连续率是指导电的连续镀层长度占玻璃纤维总长度的百分比。需要说明的是，以上包覆率和镀层连续率都是基于玻璃纤维外的各膜层具有合理的厚度范围内进行测试得到的，各膜层的合理的厚度范围本专利技术实施例会在后续内容中进行详细说明。另外，现有技术中，使用化学镀法在玻璃纤维表面镀上金属之前，需要对玻璃纤维进行粗化，对玻璃纤维的强度的影响较大，在玻璃纤维表面镀金属时，容易造成金属离子污染，且在玻璃纤维表面镀上金属后，经摩擦和洗涤后金属易剥落，耐磨性和耐洗涤性差，导致导电玻璃纤维的力学性能降低，影响了导电玻璃纤维的使用性能。在将不同种类金属用于镀层应用过程中，镀银的导电玻璃纤维的成本过高限制了其应用；镀铜、铝的导电玻璃纤维具有较好的导电性能，但放置一段时间或经热处理后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电玻璃纤维，其特征在于，由内至外依次包括玻璃纤维、低熔点金属层和自固化合金层，其中，所述低熔点金属层包括熔点在300摄氏度以下的第一低熔点金属，所述自固化合金层由自固化材料在室温下自固化形成，所述自固化材料包括熔点在30摄氏度以下的第二低熔点金属，熔点在1400摄氏度以上的金属粉末，以及所述第二低熔点金属与所述金属粉末发生合金反应形成的熔点高于30摄氏度的合金反应物。

【技术特征摘要】
1.一种导电玻璃纤维，其特征在于，由内至外依次包括玻璃纤维、低熔点金属层和自固化合金层，其中，所述低熔点金属层包括熔点在300摄氏度以下的第一低熔点金属，所述自固化合金层由自固化材料在室温下自固化形成，所述自固化材料包括熔点在30摄氏度以下的第二低熔点金属，熔点在1400摄氏度以上的金属粉末，以及所述第二低熔点金属与所述金属粉末发生合金反应形成的熔点高于30摄氏度的合金反应物。2.根据权利要求1所述的导电玻璃纤维，其特征在于，所述低熔点金属层还包括混合于所述第一低熔点金属内的红外反射填料。3.根据权利要求1所述的导电玻璃纤维，其特征在于，所述第一低熔点金属为熔点在300摄氏度以下的合金，且所述自固化材料中的合金反应物包括的金属元素的种类，与所述第一低熔点金属包括的金属元素的种类相同。4.根据权利要求1所述的导电玻璃纤维，其特征在于，所述低熔点金属层的厚度为5μm～200μm。5.根据权利要求1所述的导电玻璃纤维，其特征在于，所述第二低熔点金属为镓单质、熔点在30摄氏度以...

【专利技术属性】
技术研发人员：董仕晋，于洋，张会会，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11