钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于可穿戴電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法。該電子導(dǎo)線的制備方法的包括亞麻纖維清洗、表面改性，催化活化及化學(xué)鍍钷鎢鎳合金。本發(fā)明制備方法的優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)180天模擬人體體液腐蝕測(cè)試，金屬離子溢出率小于1ppm，即該材料具有極高的生物環(huán)境可靠性；電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率高于銅，達(dá)到8×107 S/m以上。钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線可用于智能服裝，應(yīng)用前景明朗，市場(chǎng)潛力巨大。
【專利說(shuō)明】
钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于可穿戴電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]穿戴式設(shè)備以其輕便、價(jià)格低廉、可長(zhǎng)期佩戴等優(yōu)勢(shì)逐漸進(jìn)入我們的生活。在不久的將來(lái)，隨著醫(yī)療測(cè)量?jī)x器的低成本化和穿戴式設(shè)備的普及，人們可以將自己的24小時(shí)生理數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者其他方式上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中。進(jìn)而期望通過(guò)生理參數(shù)獲得個(gè)體的健康評(píng)價(jià)指數(shù)。從而做到對(duì)自身身體狀況的實(shí)時(shí)了解，便于養(yǎng)成科學(xué)運(yùn)動(dòng)和健康生活習(xí)慣。特別是老年人群體中對(duì)急性或者慢性疾病的早期預(yù)防，急性病人的實(shí)時(shí)監(jiān)控，出院后病人復(fù)健情況的了解具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。但是穿戴式設(shè)備如何準(zhǔn)確地獲得人體心電數(shù)據(jù)，上傳數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)不產(chǎn)生垃圾數(shù)據(jù)，將是決定其能夠普及并提高人們生活品質(zhì)的關(guān)鍵。穿戴式設(shè)備只有和普通衣服一樣具有舒適方便基本功能時(shí)，人們才會(huì)愿意長(zhǎng)時(shí)間佩戴。但是由于制造工藝的限制，大多設(shè)備與人體親和度不高，導(dǎo)致穿戴后行動(dòng)不方便。
[0003]亞麻是人類最早使用的天然纖維之一，距今已有一萬(wàn)年以上的歷史。具有調(diào)溫、抗過(guò)敏、防靜電、抗菌的功能，由于亞麻的吸濕性好，能吸收相當(dāng)于自身重量20倍的水分，所以亞麻織物手感干爽，如今，防皺、免燙亞麻制品的誕生和混紡產(chǎn)品的出現(xiàn)，使亞麻產(chǎn)品的市場(chǎng)進(jìn)一步拓展了。在國(guó)際上，亞麻的織造多為片梭織機(jī)和劍桿織機(jī)，產(chǎn)品包括細(xì)致優(yōu)雅的亞麻手帕、襯衫衣料、縐綢、花式色紗產(chǎn)品、運(yùn)動(dòng)裝以及麻毛混紡產(chǎn)品。家用產(chǎn)品則包括:窗簾、墻布、桌布、床上用品等。產(chǎn)業(yè)用產(chǎn)品則包括:畫布、行李帳篷、絕緣布、濾布以及航空用產(chǎn)品O
[0004]用于可穿戴服裝的電子導(dǎo)線，由于與身體長(zhǎng)時(shí)間接觸，安全問(wèn)題一直存在風(fēng)險(xiǎn)，特別是含金屬電子導(dǎo)電的應(yīng)用，在人體汗液環(huán)境中，電子導(dǎo)線金屬離子的溢出，對(duì)人體不利。本發(fā)明是在亞麻表面被覆一層钷鎢鎳合金層，核心工藝是在銅鋅復(fù)合催化活化下，在化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，稀土元素钷進(jìn)入鎢鎳合金的晶格中，形成更加致密穩(wěn)定的合金層，經(jīng)180天模擬人體體液腐蝕測(cè)試，钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的金屬離子溢出率小于百萬(wàn)分之一(Ippm)，說(shuō)明該材料具有極高的生物環(huán)境可靠性;钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率高于銅，達(dá)到8X107S/m以上，是目前所有導(dǎo)電亞麻復(fù)合材料中最好的。綜上所述，本發(fā)明提出的钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，即具備創(chuàng)造性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明屬于可穿戴電子領(lǐng)域，涉及一種钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法。該制備方法的步驟如下:
[0006]I)將亞麻纖維依次用重量百分比濃度為10 %的氫氧化鉀水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干；
[0007]2)將洗凈的亞麻纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60 0C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性亞麻纖維;其中改性劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:3-氨基丙基三甲氧基硅烷濃度3?6g/L，甲基丙烯酸甲酯濃度9?12g/L，過(guò)氧化環(huán)己酮濃度I?3g/L，丙酮濃度100?200g/L。
[0008]3)將改性亞麻纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為5%的硼氫化鉀水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化亞麻纖維;其中活化劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:硫酸鋅濃度20?30g/L，硫酸銅濃度20?30g/L，酒石酸鈉鉀濃度20?30g/L。
[0009]4)將活化亞麻纖維置于钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤褐校?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線。其中钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤旱呐浞绞侨軇槿ルx子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為:硝酸钷濃度20?30g/L;硫酸鎳濃度20?30g/L;鎢酸鈉濃度40?60g/L;碳酸氫鈉濃度30?60g/L;酒石酸鈉鉀濃度60?90g/L; 二甲氨基硼烷濃度3?6g/L;丁二酸銨濃度6?9g/L。
[0010]5)钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線測(cè)試表征。將钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算钷、鎢、鎳離子的溢出率；以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率。其中模擬人體體液各成分含量:NaCl 8g/L，KCl 0.4g/L,NaHCO3 0.35g/L，CaCl2 0.14g/L,Na2HPO4 0.06g/LjKH2PO4 0.06g/L,MgSO4.7H20 0.28/1，葡萄糖18/1。
[0011]钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線可用于可穿戴服裝，應(yīng)用前景明朗，市場(chǎng)潛力巨大。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明
[0013]實(shí)施例1
[0014]將亞麻纖維依次用重量百分比濃度為1 %的氫氧化鉀水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0015]將3.1g 3-氨基丙基三甲氧基硅烷，9.1g甲基丙烯酸甲酯，2.1g過(guò)氧化環(huán)己酮溶于161g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0016]將洗凈的亞麻纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性亞麻纖維。
[0017]將29.2g硫酸鋅，22.5g硫酸銅，22.5g酒石酸鈉鉀溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0018]將改性亞麻纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為5%的硼氫化鉀水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化亞麻纖維。
[0019]將23.5g硝酸钷，23.5g硫酸鎳，43.5g鎢酸鈉，53.5g碳酸氫鈉，73.5g酒石酸鈉鉀，
4.3g二甲氨基硼烷，8.3g丁二酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0020]將活化亞麻纖維置于钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線。
[0021]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0022]將钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算钷、鎢、鎳離子的溢出率分別為0.15ppm、0.15ppm、0.19ppm;以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.1 X 107S/m。
[0023]實(shí)施例2
[0024]將亞麻纖維依次用重量百分比濃度為1 %的氫氧化鉀水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0025]將4.1g 3-氨基丙基三甲氧基硅烷，10.Sg甲基丙烯酸甲酯，2.1g過(guò)氧化環(huán)己酮溶于158g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0026]將洗凈的亞麻纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性亞麻纖維。
[0027]將24.5g硫酸鋅，22.1g硫酸銅，22.1g酒石酸鈉鉀溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0028]將改性亞麻纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為5%的硼氫化鉀水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化亞麻纖維。
[0029]將21.8g硝酸钷，21.9g硫酸鎳，51.4g鎢酸鈉，53.2g碳酸氫鈉，86.6g酒石酸鈉鉀，4.3g二甲氨基硼烷，6.1g丁二酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0030]將活化亞麻纖維置于钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線。
[0031]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0032]將钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算钷、鎢、鎳離子的溢出率分別為0.16ppm、0.18ppm、0.21ppm;以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.1 X 107S/m。
[0033]實(shí)施例3
[0034]將亞麻纖維依次用重量百分比濃度為1 %的氫氧化鉀水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0035]將6g 3-氨基丙基三甲氧基硅烷，12g甲基丙烯酸甲酯，3g過(guò)氧化環(huán)己酮溶于200g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0036]將洗凈的亞麻纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性亞麻纖維。
[0037]將30g硫酸鋅，30g硫酸銅，30g酒石酸鈉鉀溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0038]將改性亞麻纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為5%的硼氫化鉀水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化亞麻纖維。
[0039]將30g硝酸钷，30g硫酸鎳，60g鎢酸鈉，60g碳酸氫鈉，90g酒石酸鈉鉀，6g 二甲氨基硼烷，9g丁二酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0040]將活化亞麻纖維置于钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線。
[0041]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0042]將钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算钷、鎢、鎳離子的溢出率分別為0.25ppm、0.36ppm、0.1Ippm；以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.1 X 107S/m。
[0043]實(shí)施例4
[0044]將亞麻纖維依次用重量百分比濃度為1 %的氫氧化鉀水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0045]將3.9g 3-氨基丙基三甲氧基硅烷，10.6g甲基丙烯酸甲酯，2.3g過(guò)氧化環(huán)己酮溶于171g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0046]將洗凈的亞麻纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性亞麻纖維。
[0047]將21.2g硫酸鋅，24.8g硫酸銅，27.2g酒石酸鈉鉀溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0048]將改性亞麻纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為5%的硼氫化鉀水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化亞麻纖維。
[0049]將22.1g硝酸钷，24.3g硫酸鎳，46.5g鎢酸鈉，58.7g碳酸氫鈉，71.2g酒石酸鈉鉀，
5.6g二甲氨基硼烷，7.9g丁二酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0050]將活化亞麻纖維置于钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤褐校?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線。
[0051]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0052]將钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算钷、鎢、鎳離子的溢出率分別為0.12ppm、0.31ppm、0.1Ippm；以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.4X 107S/mo。
[0053]實(shí)施例5
[0054]將亞麻纖維依次用重量百分比濃度為1 %的氫氧化鉀水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干。
[0055]將3g 3-氨基丙基三甲氧基硅烷，9g甲基丙烯酸甲酯，Ig過(guò)氧化環(huán)己酮溶于10g丙酮中，添加去離子水，配成體積為IL的改性劑溶液。
[0056]將洗凈的亞麻纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性亞麻纖維。
[0057]將20g硫酸鋅，20g硫酸銅，20g酒石酸鈉鉀溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的活化劑溶液。
[0058]將改性亞麻纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為5%的硼氫化鉀水溶液中10分鐘，取出，洗凈，得活化亞麻纖維。
[0059]將20g硝酸钷，20g硫酸鎳，40g鎢酸鈉，30g碳酸氫鈉，60g酒石酸鈉鉀，3g 二甲氨基硼烷，6g丁二酸銨溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤骸?br>[0060]將活化亞麻纖維置于钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線。
[0061]將8gNaCl，0.4g KCl，0.35g NaHCO3,0.14g CaCl2,0.06g Na2HPO4,0.06g KH2PO4,
0.2g MgSO4.7H20，Ig葡萄糖溶于500mL去離子水中，再稀釋成體積為IL的模擬人體體液。
[0062]將钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線置于模擬人體體液中，于37°C放置180天，取出，以能量彌散X射線探測(cè)器(EDX)測(cè)試電子導(dǎo)線的元素含量，計(jì)算钷、鎢、鎳離子的溢出率分別為0.12ppm、0.31ppm、0.26ppm;以四探針測(cè)試儀測(cè)試電子導(dǎo)線的電導(dǎo)率為8.6X 107S/m。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于: 1)將亞麻纖維依次用重量百分比濃度為1%的氫氧化鉀水溶液、5 %的雙氧水溶液、去離子水洗凈、烘干； 2)將洗凈的亞麻纖維置于改性劑溶液中30分鐘，取出，置于烘箱中于60°C干燥3小時(shí)，冷卻至室溫，得改性亞麻纖維； 3)將改性亞麻纖維置于活化劑溶液中30分鐘，取出，用去離子水洗凈，烘干，再置于重量百分比濃度為5%的硼氫化鉀水溶液中10分鐘，取出，用去離子水洗凈，得活化亞麻纖維； 4)將活化亞麻纖維置于钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤褐?，?5°C化學(xué)鍍3小時(shí)，取出洗凈，烘干，得钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線。2.如權(quán)利要求1所述的钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于所述的改性劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 3-氨基丙基三甲氧基硅烷濃度3?6 g/L; 甲基丙烯酸甲酯濃度9?12 g/L； 過(guò)氧化環(huán)己酮濃度I?3 g/L； 丙酮濃度100?200 g/L ο3.如權(quán)利要求1所述的钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于所述的活化劑溶液的配方是溶劑為去離子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 硫酸鋅濃度20?30g/L; 硫酸銅濃度20?30g/L; 酒石酸鈉鉀濃度20?30g/L。4.如權(quán)利要求1所述的钷鎢鎳合金/亞麻電子導(dǎo)線的制備方法，其特征在于所述的钷鎢鎳化學(xué)鍍?nèi)芤旱呐浞绞侨軇槿ルx子水，溶液中各種溶質(zhì)濃度分別為: 硝酸钷濃度20?30g/L; 硫酸鎳濃度20?30g/L; 鎢酸鈉濃度40?60g/L; 碳酸氫鈉濃度30?60g/L; 酒石酸鈉鉀濃度60?90g/L ； 二甲氨基硼烷濃度3?6g/L; 丁 二酸銨濃度6?9g/L。
【文檔編號(hào)】C23C18/20GK105951063SQ201610475453
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】藍(lán)碧健
【申請(qǐng)人】太倉(cāng)碧奇新材料研發(fā)有限公司