Blijft de elektrische en thermische geleidbaarheid van grafeenmatrasstof behouden in de matrasstof?

Grafeen matrasstof is een innovatief product dat grafeenmaterialen toepast op textiel. De elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid zijn belangrijke indicatoren om de functionaliteit ervan te meten. Of deze eigenschappen effectief in de stof kunnen worden behouden, hangt echter af van het ontwerp, de verwerkingstechnologie en het uiteindelijke gebruik van het materiaal. Het volgende is een gedetailleerde analyse van vier aspecten: technische principes, verwerkingstechnologie, beïnvloedende factoren en daadwerkelijke prestaties:

Grafeen heeft een extreem hoge elektrische geleidbaarheid en de vrije elektronen in de enkellaagse structuur kunnen snel bewegen, waardoor het een uitstekend geleidend materiaal is. In theorie kan grafeen een efficiënte elektronenroute vormen.

De thermische geleidbaarheid van grafeen bedraagt ​​wel 2000~5000 W/(m·K), wat veel hoger is dan traditionele warmtegeleidende materialen zoals koper en aluminium. De tweedimensionale vlakke structuur kan warmte efficiënt overbrengen, waardoor het goed presteert in toepassingen voor thermisch beheer.

Grafeen wordt meestal in textielmaterialen verwerkt in de vorm van coatings, nanovezelcomposieten of mengsels. De keuze voor een composietproces heeft rechtstreeks invloed op de distributie en prestaties van grafeen:

Door het oppervlak van de stof te bedekken met grafeenslurry kan een hoge geleidbaarheid behouden blijven, maar uniformiteit en hechting van de coating zijn van cruciaal belang. Grafeen-nanodeeltjes worden in vezelmaterialen verwerkt om de thermische geleidbaarheid te verbeteren, maar het geleidingspad kan worden beperkt door ongelijkmatige spreiding.

Om de zachtheid en het ademend vermogen van de stof te behouden, is de gebruikte hoeveelheid grafeen doorgaans beperkt. Als het gehalte te laag is, is de elektrische en thermische geleidbaarheid ervan mogelijk niet duidelijk.

Grafeenmatrasstoffen kunnen een meerlaags ontwerp aannemen, waarbij de binnenlaag de thermische geleidbaarheid optimaliseert en de buitenlaag het comfort verbetert. Deze structuur kan een deel van de elektrische geleidbaarheid verzwakken, maar de thermische geleidbaarheid kan door middel van een redelijk ontwerp behouden blijven.

In matrasstoffen wordt de geleidbaarheid van grafeen vaak gebruikt voor antistatische en elektromagnetische afschermingsfuncties. Omdat textiel echter zacht en elastisch moet blijven, kan de geleidbaarheid van grafeen beperkt worden door de volgende factoren:

Of de verdeling van grafeendeeltjes in de vezel continu is, bepaalt direct de algehele geleidbaarheid van de stof. Coating- of mengprocessen kunnen de geleidbaarheid verminderen als gevolg van slecht contact van deeltjes.

De thermische geleidbaarheid van grafeen in matrasstoffen kan beter worden benut om de slaaptemperatuur en warmteafvoer te reguleren:

Grafeen kan de door het menselijk lichaam afgegeven warmte snel absorberen en geleiden, lokale oververhitting voorkomen en het slaapcomfort verbeteren. In daadwerkelijke tests vertonen matrasstoffen die grafeen bevatten doorgaans een lagere thermische weerstand en een hogere thermische geleidbaarheid, vooral in omgevingen met hoge temperaturen, wat het warmteafvoereffect aanzienlijk kan verbeteren.

Het verschil in thermische geleidbaarheid en weerstand van verschillende textielvezels (zoals katoen en polyester) zal het overdrachtseffect van grafeenprestaties beïnvloeden.

De uniformiteit van de grafeendispersie in vezels of stoffen is de sleutel tot het bepalen van de elektrische en thermische geleidbaarheid ervan. Als de verdeling ongelijkmatig is, wordt het thermische pad geblokkeerd.

De dikte van de grafeencoating heeft een directe invloed op de elektrische en thermische geleidbaarheid. Te dun kan de prestaties verminderen, terwijl te dik ervoor kan zorgen dat de stof stijf aanvoelt.

Vochtigheid, temperatuur en externe druk kunnen de elektrische en thermische geleidbaarheid van grafeen beïnvloeden. Een omgeving met een hoge luchtvochtigheid kan bijvoorbeeld de oppervlakteweerstand verhogen en de elektrische geleidbaarheid verminderen.

De geleidbaarheid in grafeenstoffen kan menselijke statische elektriciteit effectief neutraliseren, vooral in droge seizoenen of in omgevingen waar vaak elektronische apparaten worden gebruikt. Deze prestatie is bijzonder prominent.

Consumenten melden over het algemeen dat grafeenmatrasstoffen een warme winterslaapervaring en een koele zomerslaapervaring kunnen bieden. Dit effect is voornamelijk te wijten aan de snelle thermische geleidbaarheid van grafeen.

Hoewel de sporen van negatieve ionen en ver-infraroodstralen die vrijkomen door grafeen geen directe relatie hebben met de geleidbaarheid, kunnen hun uitgebreide prestaties potentiële voordelen hebben voor het verbeteren van de bloedcirculatie en het verbeteren van de slaapkwaliteit.

Grafeenmatrasstof heeft een uitstekende thermische geleidbaarheid en kan effectief temperatuurregeling en warmteoverdracht bereiken; in termen van elektrische geleidbaarheid zijn de prestaties afhankelijk van de verwerkingstechnologie en distributie-uniformiteit van grafeen. Bij de daadwerkelijke toepassing van matrasstoffen wordt de geleidbaarheid van grafeen veelal gebruikt voor antistatische en elektromagnetische afscherming, terwijl de thermische geleidbaarheid een belangrijke rol speelt bij het verbeteren van de slaapomgeving. In de toekomst kunnen de prestaties van grafeen in matrasstoffen verder worden verbeterd door materiaalontwerp en procestechnologie te optimaliseren.