[发明专利]一种机织结构电阻式含碳纤维织物传感器制造方法

权利要求书

1.一种机织结构电阻式含碳纤维织物传感器制作方法，其特征在于：该织物传感器制作方法由以下步骤组成：

1）选择一种高性能介电纤维和碳纤维，织成织物，作为传感器主体，测试并计算其电磁屏蔽效能、频率选择特性和电阻应变特性；

2）根据所需的工作频率和要达到的屏蔽效能，主要通过设计碳纤维的织入量，其次通过经纬向碳纤维和经纬向介电纤维的排布和分布均匀性，与所述高性能介电纤维织造成织物传感器，实现电磁屏蔽；

3）根据所需要达到的屏蔽效能和频率选择要求，主要通过设计经纬向碳纤维和经纬向介电纤维的排布和机织组织单元形状与尺寸，其次通过调整碳纤维的织入量，与所述高性能介电纤维织造成织物传感器，实现电磁屏蔽选择特性，即对电磁波在特定频率的高透过或特定频率的高吸收；

4）根据所需要达到的电阻应变特性，主要通过设计经纬向碳纤维平行排布、纤维间的接触和交织，即通过形变时产生距离变化到形变时产生接触数量和接触面积变化再到形变时产生接触和滑移，而不通过碳纤维伸长，与所述高性能介电纤维织造成织物传感器，实现拉伸、刺压、扭转和摆动应变时电阻明显变化且存在特定对应规律的织物传感器；

其中，所述碳纤维和介电纤维均为高性能纤维，织造成的传感器织物强度均不低于200MPa，并可作为复合材料基材，所述介电纤维是芳纶、玻璃纤维高性能介电纤维中一种或多种混纺，碳纤维是碳长丝束或镀金属改性导电碳纤维，碳纤维长丝束织造前，碳纤维经5-10%的淀粉浆糊剂和3-8%的丙烯酸浆料上浆整理，经向全碳纤维，纬向全介电纤维，平纹组织织造成传感器，当经向施加应力作用和应变时，电阻保持恒定，即实现了形变定向过滤；而纬向施加作用和形变时，电阻随应变增大而增大，实现织物传感器拉伸传感监测功能。

2.根据权利要求1所述的一种机织结构电阻式含碳纤维织物传感器制作方法，其特征在于：在拉伸应变小于0.4%时，电阻变化率能达到30%以上。

3.根据权利要求1所述的一种机织结构电阻式含碳纤维织物传感器制作方法，其特征在于：在不同方向施加2对共4个电极时，可通过2对电极数据，实现刺压作用的定位监测功能。

4.根据权利要求1所述的一种机织结构电阻式含碳纤维织物传感器制作方法，其特征在于：在用于桥梁建筑、天线、天线罩、汽车或高速列车高强复合材料中作为增强相使用时，通过应变甚至断裂破坏导致电阻变化，从而实现织物传感器的材料健康监测功能。