玻璃纖維表面的改性處理及其導(dǎo)電織物的研究.pdf

1、玻璃纖維是一種具有新型功能和結(jié)構(gòu)的無機(jī)非金屬材料。由于它具有耐高溫、不燃性、強(qiáng)度高、密度小、抗腐蝕、延伸小及吸濕低等一系列優(yōu)異性能，在傳統(tǒng)工業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)以及航空、航天、電子、通訊、遺傳工程、核能、兵器、艦艇及海洋開發(fā)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為本世紀(jì)具有很大發(fā)展?jié)摿Φ母咝录夹g(shù)材料。然而玻璃纖維本身透光性好并具有電絕緣性，許多應(yīng)用領(lǐng)域又希望其具有導(dǎo)電性。為了使玻璃纖維及其織物具有一定的透光導(dǎo)電性，本文選用由溶膠凝膠法制備的透明導(dǎo)電摻銻二氧

2、化錫(ATO，Antimony-dopedTinOxide)對玻璃纖維及其織物進(jìn)行涂覆整理。
　　 結(jié)合二氧化錫的晶格結(jié)構(gòu)，建立了原子摻雜幾率模型來探討銻的最佳摻雜量，經(jīng)理論推導(dǎo)得出:當(dāng)銻摻雜摩爾百分比為1.5mol％時(shí)，摻銻二氧化錫的導(dǎo)電性能最優(yōu);通過建立玻璃纖維織物表面的Langmuir（朗格繆爾）吸附模型，研究了摻銻二氧化錫溶膠在玻璃纖維織物上的吸附原理，證明了ATO溶膠在玻璃纖維上的吸附屬于單分子吸附過程。
　　

3、 采用單因素實(shí)驗(yàn)分別研究了溶膠-凝膠法制備ATO的工藝參數(shù)對玻璃纖維織物表面納米ATO的微觀結(jié)構(gòu)、織物的導(dǎo)電性能以及透光性能的影響，以確定各個(gè)工藝參數(shù)的范圍，為后續(xù)的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)范圍提供依據(jù)。通過X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及原子力顯微鏡(AFM)分別表征了納米ATO的物相結(jié)構(gòu)、表面形貌，采用絕緣比電阻儀表征了導(dǎo)電玻璃纖維織物的導(dǎo)電性能，紫外分光光度計(jì)表征了其透光性能。結(jié)果表明:隨著熱處理溫度的升高，玻璃纖維

4、織物表面的ATO晶粒粒徑逐漸變大，晶體結(jié)構(gòu)趨于完整，織物電阻率先減小后增大，其透光率先增大后減小;隨著反應(yīng)物初始濃度的增加，織物表面的ATO晶粒尺寸逐漸增大，織物的導(dǎo)電性能提高，其透光率逐漸減小;隨著熱處理時(shí)間的逐漸延長，晶粒逐漸長大，趨于完整，織物電阻率逐漸下降，同時(shí)其透光率也逐漸得到改善。
　　 采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，優(yōu)化了溶膠-凝膠法工藝，并討論了反應(yīng)物初始濃度、銻摻雜濃度、熱處理溫度以及熱處理時(shí)間等四個(gè)影響因素對玻璃纖