Page 110 - 《精细化工》2022年第6期

·1176· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

一致。而随着拉伸应变由 10%增加至 50%，应变不 2.5 AgNPs-TPU 导电纤维的可靠性与耐磨性
灵敏系数分别为 0.065、0.058、0.022、0.013 及 0.006。 拉伸应变可靠性与耐久性是评估拉伸应变传感
AgNPs-TPU 导电纤维的应变不灵敏性能用应变不 应用的重要因素，对 1000 次 10%循环拉伸-恢复电
灵敏系数（Q）来表示，Q 值越小，表明导电纤维 阻率变化情况进行了测试，结果如图 14 所示。
在进行拉伸应变时电阻的响应越灵敏，这一结果也
可侧面说明电阻变化率随拉伸应变的增大而增大，
与前面结论一致。

图 14 AgNPs-TPU 导电纤维在 600 次 10%循环拉伸下的
图 12 AgNPs-TPU 导电纤维在 10%、20%、30%、40%
循环稳定性
及 50%拉伸应变下的电阻变化率 Fig.14 Cyclic stability of AgNPs-TPU conductive fiber
Fig. 12 Resistance change rate of AgNPs-TPU conductive fiber under 600 cycles of 10% stretching
under 10%, 20%, 30%, 40% and 50% tensile strain

在不同拉伸应变时，电阻变化率基本稳定在某 由图 14 可知，随着循环次数的增加，AgNPs-TPU
一特定值，可以将拉伸应变信号稳定转换为电阻变 导电纤维在循环拉伸-恢复的前期电阻变化率差异
化的电信号。同时，在拉伸应变-恢复后可以恢复到 不大，而随着拉伸次数的增加，拉伸至 10%的电阻
拉伸前初始的电阻状态，具备回复性。探究了将 变化率由 1.80 不断增加至 3.40。这是由于 AgNPs-TPU
AgNPs-TPU 导电纤维应用于拉伸传感器的可能性。 导电纤维在多次机械应变的情况下，TPU 芯材存在
将 AgNPs-TPU 导电纤维固定在手指上以检测对手 拉伸疲劳现象，自身恢复性变差导致原始导电通路
指弯曲的响应，结果如图 13 所示。在手指进行同幅 不连续，AgNPs-TPU 导电纤维电阻增加，电阻呈现
度弯曲与恢复时，可以观察到，随着手指的弯曲与 增加趋势。
恢复，电阻的变化率呈现出先增加再降低的“陡峭 此外，对 AgNPs-TPU 导电纤维的耐磨性进行测
山峰型”曲线，且每次手指弯曲与恢复所对应的电 试，结果如图 15 所示。
阻的变化率曲线也基本相同，说明 AgNPs-TPU 导电
纤维可通过电阻变化率的不同来对手指弯曲的应变
信号进行响应，在应变传感与人体监测领域具有应
用潜力。

图 13 AgNPs-TPU 导电纤维手指弯曲的传感信号监测
Fig. 13 AgNPs-TPU conductive fiber finger bending sensor
signal monitoring