傳統(tǒng)的鍍銀導(dǎo)電纖維在反復(fù)彎折和洗滌過程中面臨嚴(yán)重的電阻漂移問題。通過掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，銀鍍層與基材纖維間存在明顯的熱膨脹系數(shù)不匹配現(xiàn)象。聚酰胺基材的線膨脹系數(shù)為8.0×10??/K，而銀鍍層僅為1.9×10??/K，這種差異在溫度循環(huán)過程中會導(dǎo)致界面應(yīng)力集中和微裂紋擴(kuò)展。
為解決這一問題，采用梯度過渡層技術(shù)顯得尤為重要。在基材纖維表面先沉積厚度為50-100nm的銅過渡層，再鍍制銀導(dǎo)電層。銅的熱膨脹系數(shù)（1.65×10??/K）介于基材和銀之間，能夠有效緩解熱應(yīng)力，將導(dǎo)電纖維的電阻變化率控制在±3%以內(nèi)。
單壁碳納米管（SWCNT）的引入為導(dǎo)電纖維提供了新的技術(shù)路徑。通過溶液共混法將經(jīng)過酸化處理的SWCNT分散在聚氨酯基體中，當(dāng)添加量達(dá)到滲濾閾值（約0.8wt%）時(shí)，纖維內(nèi)部形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵在于碳納米管的分散均勻性控制，采用超聲波分散結(jié)合表面活性劑穩(wěn)定化處理，可將團(tuán)聚現(xiàn)象降至最低。
值得注意的是，碳納米管的長徑比對導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性起決定作用。長徑比超過1000的碳納米管能夠形成更加穩(wěn)定的三維導(dǎo)電通路，即使在30%應(yīng)變條件下，電阻增長幅度也控制在15%以內(nèi)。這種特性使其特別適用于需要頻繁彎曲變形的智能工作服應(yīng)用場景。
智能工作服在不同環(huán)境溫度下工作時(shí)，導(dǎo)電纖維的電阻溫度系數(shù)（TCR）變化會影響傳感器的測量精度。純銀導(dǎo)電纖維的TCR約為3800ppm/K，在-20℃至60℃的工作范圍內(nèi)，電阻變化可達(dá)30%以上。
采用銀-鎳合金鍍層可以有效降低TCR值。當(dāng)鎳含量控制在15-20%時(shí)，合金鍍層的TCR可降至1200ppm/K左右。同時(shí)，通過在導(dǎo)電纖維中并聯(lián)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻元件，可以實(shí)現(xiàn)電阻-溫度特性的進(jìn)一步補(bǔ)償，確保智能紡織品在寬溫度范圍內(nèi)的測量穩(wěn)定性和可靠性。
