【摘 要】
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近年来随着人们的物质需求越来越丰富,智能可穿戴领域迅速发展。智能纺织品和电子产品的融合为纺织行业带来了显著的改变。智能纺织品能够感知和响应来自化学、机械和热源等环境变化。智能可穿戴衣物集传统纺织品与现代化高新电子技术的优势于一体,但是由于其内部基材为纺织品,导致电子元器件散热慢热量沉积影响工作、导电线路柔性较差影响舒适性等等。关键的挑战是电子元器件的柔性化和织物一体化问题,将纺织品进行整理使其具有
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近年来随着人们的物质需求越来越丰富,智能可穿戴领域迅速发展。智能纺织品和电子产品的融合为纺织行业带来了显著的改变。智能纺织品能够感知和响应来自化学、机械和热源等环境变化。智能可穿戴衣物集传统纺织品与现代化高新电子技术的优势于一体,但是由于其内部基材为纺织品,导致电子元器件散热慢热量沉积影响工作、导电线路柔性较差影响舒适性等等。关键的挑战是电子元器件的柔性化和织物一体化问题,将纺织品进行整理使其具有特定功能性可以代替部分电子器件,达到柔性与功能性兼具。新型传感材料和柔性基板的设计是开发柔性传感和多功能复合材料的重点,这为开发具有出色柔韧性、拉伸性和舒适性的智能可穿戴纺织品奠定了基础。本研究使用共沉淀法和共价交联法分别制备两种结构性质不同的磁性氧化石墨烯,共沉淀法磁性氧化石墨烯（MPG）和共价交联法磁性氧化石墨烯（MCG）。通过SEM、TEM、XRD等仪器设备对氧化石墨烯（GO）、MPG和MCG的微观形貌结构和元素组成进行了分析。采用浸渍烘干的工艺制备了还原共沉淀法磁性氧化石墨烯-涤纶复合材料（Mr PG-PET）和还原共价交联法磁性氧化石墨烯-纤维素复合材料（Mr CG-CEL）,分别对Mr PG-PET复合材料的散热性能、温度传感性能和Mr CG-CEL复合材料的定向导电性能进行了研究与分析,具体内容包括以下三部分:（1）通过共沉淀法、共价交联法制备了磁性氧化石墨烯,其微观形貌和结构性质相差较大。共沉淀法制备MPG引入的铁较多,Fe3O4大量团聚。MPG的褶皱增多。共价交联法制备MCG引入磁性铁量较少,在磁场的作用下MCG片层的规整排列被清晰地观察到。铁元素相对含量大量增加,样品的磁性增加,MPG、MCG的表面缺陷变大。（2）在磁场调控下通过浸渍-烘干法将MPG吸附在涤纶（PET）上制备得到Mr GO-PET复合材料。MPG受到磁场的诱导,其内部结构由S形褶皱向I形褶皱转变呈现规整排列的结构。复合材料的热导率在XYZ三个方向上分别达到了5.53W/m K、4.1 W/m K和8.02 W/m K。多次加热冷却循环下Mr GO-PET复合材料热导率稳定。Mr GO-PET用于LED芯片的散热,获得的表面温度更低、温度分布范围更宽。Mr GO-PET温度传感器,在25-50℃具有高灵敏度(TCR=-0.594℃-1)和高精度（0.1℃）、在36.5-40℃的温度范围下可以在42 s内进行快速响应且具有良好的加热冷却循环稳定性。（3）纤维素纸（CEL）与导电性能优异的MCG通过磁场调控来制备电极。分别通过未经诱导、平行直线型磁力线诱导、平行闭合型磁力线诱导及垂直闭合型磁力线诱导四种不同方向的排列制备不同取向的电极。基于旋涂法层层涂覆构筑电致发光器件。导电通路的形成降低电阻,提高电导率,这主要是基于隧道传导机制。经平行直线型磁力线诱导排列电极对比于未经磁场排列制备的电极所制发光器件除了具有方向性之外还具有优异的发光性能,在电压增大的情况下向短波蓝色光的方向移动。随着驱动电压增加,在发光性能上经平行磁场排列器件更优异。柔性发光器件在弯折500次的过程中表现稳定,在弯折后光照度从初始的60.03 lux降低到58.92 lux,仍保持98%以上的发光亮度。
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