王 鼎,許 睿,何 磊,竇柳皓,崔舉慶,馮富奇,劉方方

（南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，南京，210037）

隨著社會(huì)的發(fā)展，柔性電子器件的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越多，柔性應(yīng)力傳感器是柔性電子器件的重要組成部分，相對(duì)于傳統(tǒng)剛性應(yīng)力傳感器，柔性應(yīng)力傳感器具有更大的靈活性，是在一定形變條件（拉伸、壓縮、彎曲、折疊、扭轉(zhuǎn)等）下仍可正常工作的柔性電子器件，在對(duì)形變要求高的使用場(chǎng)景中有著顯著的優(yōu)勢(shì)，因此受到廣泛的關(guān)注和研究［1-2］.當(dāng)前，柔性應(yīng)力傳感器的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，柔性應(yīng)力傳感器已廣泛應(yīng)用于人與機(jī)器人交互界面的觸覺(jué)感知、醫(yī)療健康領(lǐng)域的生理信號(hào)健康監(jiān)測(cè)、指紋識(shí)別等領(lǐng)域［3-9］.

碳基柔性導(dǎo)電復(fù)合材料是目前電阻式柔性應(yīng)力傳感器傳感層的良好選擇，其性能對(duì)提升電阻式柔性應(yīng)力傳感器性能至關(guān)重要［10-18］.然而，碳基柔性導(dǎo)電復(fù)合材料中導(dǎo)電填料分散性差，易團(tuán)聚，制約著柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性，進(jìn)而影響著柔性應(yīng)力傳感器性能［19-25］.本文的研究目的是制備電紡乙基纖維素（EC）纖維，通過(guò)電紡乙基纖維的含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的力學(xué)和導(dǎo)電性能，利用電紡EC 纖維的含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度、循環(huán)穩(wěn)定性.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑乙基纖維素（EC），Aladdin Industrial Corporation；四氫呋喃（THF），南京化學(xué)試劑股份有限公司；N，N-二甲基乙酰胺（DMAc），上海麥克林生化科技有限公司；多壁碳納米管（MWCNT），深圳市納米港有限公司；十二烷基硫酸鈉（SDS），上海麥克林生化科技有限公司；正己烷，南京化學(xué)試劑股份有限公司；聚二甲基硅氧烷（PDMS），道康寧；導(dǎo)電膏，武漢長(zhǎng)電化學(xué)科技有限公司；導(dǎo)電銀絲，昆山秋鳳源新材料有限公司.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 乙基纖維素電紡纖維制備首先采用溶劑比（THF∶DMAc）為5∶5 的混合溶劑配制濃度為10 wt%的EC 電紡液，用自制的紡絲設(shè)備進(jìn)行電紡.在紡絲電壓為17 kV、電紡液推進(jìn)速度為0.2 mL·h-1、接收輥轉(zhuǎn)速為400 r·min-1、紡絲間距為20 cm 的條件下電紡.將獲得的EC 電紡纖維置于80 ℃烘箱干燥4 h，備用.

1.2.2 PDMS 基柔性復(fù)合材料制備首先稱取適量干燥好的改性CNT 粉末放入干燥的燒杯中，然后加入一定量的正己烷，用磁力攪拌器攪拌30 min，使其初步分散，再用超聲波清洗器超聲分散1 h，將其進(jìn)一步分散.向CNT 與正己烷的混合溶液中加入適量的PDMS 主劑，在通風(fēng)櫥內(nèi)繼續(xù)攪拌，待混合溶液中正己烷揮發(fā)完全以后再加入PDMS 固化劑（加入PDMS 主劑與固化劑的質(zhì)量比為10∶1），繼續(xù)攪拌30 min 后，將混合溶液倒入聚四氟乙烯（PTFE）的模具中，并放入真空箱中進(jìn)行去除氣泡處理.除泡后，將事先稱好質(zhì)量的電紡EC 纖維平整放入模具中，再次放入真空箱進(jìn)行除氣泡處理.處理之后將裝有復(fù)合材料的模具放置于通風(fēng)櫥內(nèi)，通風(fēng)揮發(fā)正己烷12 h.最后將樣品放入80 ℃烘箱中固化4 h.

1.2.3 柔性應(yīng)力傳感器的制備將固化后的電紡EC 纖維/PDMS/CNT 柔性復(fù)合材料從模具中取出，裁剪成長(zhǎng)與寬分別為50 mm 和15 mm、厚度為（0.6±0.1）mm 的試樣.然后，將導(dǎo)電膏均勻地涂抹在試樣兩端，并將導(dǎo)電銀線固定在導(dǎo)電膏上，隨后放入80 ℃烘箱中固化6 h，待電極完全固化后，用創(chuàng)可貼封裝處理.

1.3 表征及測(cè)試

1.3.1 SEM將烘干的表面良好的電紡EC 纖維膜剪制成1 cm×1 cm 的樣品貼于導(dǎo)電膠上完成制樣，然后對(duì)試樣進(jìn)行噴金處理，噴金完成后將其置于Quanta 200 型環(huán)境掃描電子顯微鏡的試樣掃描臺(tái)上，利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一放大倍數(shù)的觀察和拍攝.將經(jīng)SEM 放大拍攝處理的電鏡圖，導(dǎo)入ImageJ 處理軟件，從圖中選取200 根左右的電紡納米纖維進(jìn)行直徑的測(cè)量.

1.3.2 力學(xué)性能電紡EC 纖維/PDMS/CNT柔性復(fù)合材料制樣：試樣尺寸為80 mm×15 mm，厚度為（0.6±0.1）mm.將試樣用三思萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的力學(xué)傳感器夾具夾緊，標(biāo)距為30 mm.單向拉伸測(cè)試時(shí)，設(shè)置試驗(yàn)機(jī)拉向的拉伸速度為20 mm·min-1.動(dòng)態(tài)循環(huán)拉伸測(cè)試時(shí)，設(shè)置試驗(yàn)機(jī)拉伸和恢復(fù)的速度均為10 mm·min-1，循環(huán)拉伸的固定應(yīng)變?yōu)?%.試樣切口為3 mm.

1.3.3 電學(xué)性能將導(dǎo)線分別固定在試樣兩端，然后將導(dǎo)線的另一端連接到Keithley 20000E 數(shù)字萬(wàn)用表上，再將數(shù)字萬(wàn)用表的信號(hào)接入計(jì)算機(jī)，接通電源，開(kāi)啟軟件，測(cè)量導(dǎo)電電阻.

1.3.4 柔性應(yīng)力傳感器傳感性能將尺寸為80 mm×20 mm、厚度為（2±0.1）mm 的電紡EC纖維/PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器試樣夾緊安置在三思萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的力學(xué)傳感器夾具內(nèi)，標(biāo)距為30 mm.將導(dǎo)電銀線連接到Keithley 20000E 數(shù)字萬(wàn)用表電筆上，并將數(shù)字萬(wàn)用表的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī).設(shè)置力學(xué)試驗(yàn)機(jī)為拉向，拉伸速度為20 mm·min-1，啟動(dòng)儀器測(cè)試程序，獲取柔性應(yīng)力傳感器在不斷拉伸下的實(shí)時(shí)電阻值.處理數(shù)據(jù)獲得靈敏度性能.同樣，將相同尺寸參數(shù)的柔性應(yīng)力傳感器按上述方式安裝和連接儀器后，設(shè)置力學(xué)拉力機(jī)為循環(huán)程控方式，循環(huán)100 次，速度為10 mm·min-1，應(yīng)變?yōu)?%.啟動(dòng)儀器測(cè)試程序，獲取柔性應(yīng)力傳感器在循環(huán)拉伸下的實(shí)時(shí)電阻值.處理數(shù)據(jù)獲得循環(huán)穩(wěn)定性.

2 結(jié)果與討論

2.1 乙基纖維素電紡纖維形貌和直徑研究圖1a 和圖1b 分別是濃度為10 wt%、溶劑比為5∶5 的紡絲液在電壓為17 kV、紡絲液推進(jìn)速度為0.2 mL·h-1、接收輥轉(zhuǎn)速是400 r·min-1的條件下制備的電紡纖維的形貌和直徑分布統(tǒng)計(jì)圖.研究發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度為10 wt%，溶劑比為5∶5 的紡絲液可以電紡獲得連續(xù)光滑的EC 電紡纖維.

圖1 乙基纖維素電紡纖維形貌和直徑分布圖Fig.1 Morphology and diameter distribution of ethyl cellulose electrospun fibers

2.2 乙基纖維素電紡纖維含量對(duì)PDMS/CNT 柔性復(fù)合材料力學(xué)性能的影響圖2 是電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，詳細(xì)的力學(xué)性能數(shù)據(jù)列于表1 中.從圖2 和表1 可以得出，當(dāng)PDMS/CNT 柔性導(dǎo)電復(fù)合材料中CNT 含量不變，電紡EC 纖維的含量從空白逐漸增加到5 wt%時(shí)，其力學(xué)性能顯著增加.與PDMS/CNT-7 復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度相比，PDMS/CNT-7/ECNF-5 復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度上升3.97 MPa，韌性上升1.58 MJ·m-3，大約相當(dāng)于PDMS/CNT-7 復(fù)合材料的2.3～2.5 倍.這是因?yàn)閺?fù)合材料在被拉伸的過(guò)程中，負(fù)載通過(guò)連續(xù)的電紡EC 纖維再轉(zhuǎn)移到PDMS 基質(zhì)上，電紡EC 纖維分擔(dān)了負(fù)載，而PDMS 基質(zhì)卻沒(méi)有分擔(dān)太大的負(fù)載；同時(shí)，電紡EC 纖維在整個(gè)基體中分布均勻，連續(xù)的電紡納米纖維斷裂需要消耗能量，并且纖維之間以及纖維與基質(zhì)之間的摩擦也有助于延遲復(fù)合材料的破壞.因此，電紡EC 纖維的引入可以提高PDMS/CNT 復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性.

表1 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的力學(xué)性能Table 1 Mechanical properties of PDMS/CNT composite materials regulated by electrospun EC fibers content

圖2 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.2 Stress-strain curve of PDMS/CNT composite material regulated by electrospun EC fibers content

圖3 是電紡EC 纖維含量調(diào)控有缺口的PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，詳細(xì)的力學(xué)性能數(shù)據(jù)列于表2 中.從圖3 和表2 可以得出，當(dāng)PDMS/CNT 復(fù)合材料中CNT 含量不變，電紡EC 纖維含量逐漸增加時(shí)，其抗斷裂性能總體也得到顯著的提升.其中電紡EC 纖維含量為5 wt%時(shí)，其拉伸強(qiáng)度上升至1.57 MPa、斷裂應(yīng)變上升至25.40%、韌性上升到0.27 kJ·m-3，分別是不含電紡纖維的PDMS/CNT 復(fù)合材料的4.6，1.3，6.8 倍.這是因?yàn)楫?dāng)將負(fù)載施加到復(fù)合材料上時(shí)，應(yīng)力從裂縫的前端傳遞到整個(gè)電紡纖維網(wǎng)絡(luò)中，并耗散大量能量.電紡EC 纖維的存在，使預(yù)切割的裂紋發(fā)生偏離，并且纖維與基體之間的摩擦有助于延遲復(fù)合材料的破壞.因此，復(fù)合材料中電紡EC 納米纖維的存在可以提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性，改善復(fù)合材料的抗斷裂性能.

表2 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的抗斷裂性能Table 2 The fracture resistance of PDMS/CNT composite materials regulated by electrospun EC fibers content

圖3 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線（有缺口）Fig.3 Stress-strain curve of PDMS/CNT composite material regulated by electrospun EC fibers content(with notch)

2.3 乙基纖維素電紡纖維含量對(duì)PDMS/CNT 柔性復(fù)合材料電學(xué)性能的影響圖4 是電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻曲線.由圖可知，與沒(méi)添加電紡EC 纖維的PDMS/CNT 復(fù)合材料相比，添加了電紡EC 纖維的復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻下降，導(dǎo)電性能提升.當(dāng)復(fù)合材料中電紡EC纖維的含量為1 wt%時(shí)，電阻從550 kΩ下降到228 kΩ.當(dāng)復(fù)合材料中電紡EC 纖維的含量為3 wt%時(shí)，電阻從228 kΩ 上升至264 kΩ，但電阻仍低于未添加電紡EC 纖維時(shí)的復(fù)合材料.當(dāng)復(fù)合材料中電紡EC 纖維的含量為5 wt%時(shí)，電阻從264 kΩ 上升至361 kΩ，仍低于未添加電紡EC 纖維的復(fù)合材料.因?yàn)閺?fù)合材料中添加的電紡EC 纖維有效地促進(jìn)其內(nèi)部CNT 導(dǎo)電填料的分散，促進(jìn)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的搭建，所以導(dǎo)電電阻下降，導(dǎo)電性能提升.但由于電紡EC 纖維本身的不導(dǎo)電性，所以在添加的電紡EC 纖維含量從1 wt%逐漸增加到5 wt%時(shí)，PDMS/CNT 復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻有了一定的增大，導(dǎo)電性能下降.但總體上添加了電紡EC 纖維的復(fù)合材料導(dǎo)電性能均得到了提高，并且添加含量為1 wt%的電紡EC纖維的復(fù)合材料導(dǎo)電性能最好.

圖4 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 復(fù)合材料的導(dǎo)電電阻Fig.4 Conductive resistance of PDMS/CNT composite materials regulated by electrospun EC fibers content

2.4 乙基纖維素電紡纖維含量對(duì)PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器傳感性能的影響圖5 是電紡EC纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器靈敏度曲線，其中圖5a～d 分別是引入0，1 wt%，3 wt%，5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度.

圖5 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器靈敏度：(a) EC 纖維含量為0；(b) EC 纖維含量為1 wt%；(c) EC 纖維含量為3 wt%；(d) EC 纖維含量為5 wt%Fig.5 Sensitivity of PDMS/CNT flexible stress sensor regulated by electrospun EC fibers content：（a) EC fibers content is 0，(b) EC fibers content is 1 wt%，(c) EC fibers content is 3 wt%，(d) EC fibers content is 5 wt%

由圖可知，隨著引入傳感器的電紡EC 纖維含量增加，柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，且應(yīng)力有效測(cè)量范圍上升.從圖5a 中可以看出，當(dāng)不引入電紡EC 纖維時(shí)，傳感器靈敏度總體呈現(xiàn)從小變大再變小的現(xiàn)象.這是因?yàn)槿嵝詰?yīng)力傳感器材料內(nèi)部CNT 團(tuán)聚，分布不均，開(kāi)始拉伸的一段時(shí)間內(nèi)材料內(nèi)部CNT 團(tuán)聚多，導(dǎo)致其導(dǎo)電電阻在拉伸的情況下變化不明顯，所以剛開(kāi)始拉伸時(shí)靈敏度較小；隨著拉伸的持續(xù)，材料內(nèi)部CNT 間距迅速增大，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)加快斷裂，動(dòng)態(tài)電阻R增幅加大、增速加快，靈敏度上升；當(dāng)應(yīng)力達(dá)到120 kPa 時(shí)，復(fù)合材料內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)稀疏，斷裂速度相對(duì)放緩，實(shí)時(shí)電阻R增速放緩、增幅減小，靈敏度從而下降.

從圖5b 可以看出，當(dāng)柔性應(yīng)力傳感器引入1 wt%電紡EC 纖維時(shí)，傳感器靈敏度變化區(qū)間分為兩個(gè)階段：當(dāng)P＜140 kPa 時(shí)，靈敏度為1.625 kPa-1；當(dāng)140 kPa＜P＜210 kPa 時(shí)，靈敏度為4.922 kPa-1.和沒(méi)有引入電紡EC 纖維的PDMS/CNT-7 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度相比，引入了1 wt%電紡EC 纖維的傳感器的靈敏度得到提升，從原來(lái)P＜140 kPa 時(shí)的最高1.534 kPa-1提升至1.625 kPa-1.電紡EC 纖維/PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器應(yīng)力有效測(cè)量范圍相較于未引入電紡EC 纖維的柔性應(yīng)力傳感器的140 kPa 也上升到了210 kPa，填補(bǔ)了PDMS/CNT-7 柔性應(yīng)力傳感器140 kPa＜P＜210 kPa 沒(méi)有靈敏度的空白，并且大幅提升至4.922 kPa-1.這是因?yàn)殡娂廍C 纖維的引入改善了CNT 在導(dǎo)電材料中的分散效果，形成了更加穩(wěn)定、完整的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而出現(xiàn)在P＜140 kPa 時(shí)，電阻R連續(xù)、穩(wěn)定，且變化明顯，靈敏度比不加電紡纖維的傳感器的高.此外，140 kPa＜P＜210 kPa 時(shí)，沒(méi)有引入電紡EC 纖維的傳感器的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開(kāi)破裂，不具備靈敏性，引入電紡EC 纖維的傳感器具有更好的強(qiáng)度和韌性，能穩(wěn)定傳感器在更大應(yīng)力作用下導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的完整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電阻連續(xù)變化，但此時(shí)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)也開(kāi)始加速斷裂，導(dǎo)致電阻增大速度顯著上升，對(duì)應(yīng)了靈敏度此時(shí)大幅上升至4.922 kPa-1的現(xiàn)象.

從圖5c 和圖5d 中可以看出，隨著傳感器引入電紡EC 纖維的含量從3 wt%增加至5 wt%，傳感器的應(yīng)力有效檢測(cè)范圍大幅提升，但靈敏度卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì).這是因?yàn)殡娂徖w維本身具有良好的拉伸強(qiáng)度，增強(qiáng)了PDMS/CNT 導(dǎo)電復(fù)合材料的力學(xué)性能，傳感器在大應(yīng)力的作用下，其內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)依舊保持完整，繼續(xù)導(dǎo)電.但是，由于電紡EC 纖維本身的不導(dǎo)電特性以及傳感材料中CNT含量一定，隨著傳感器中引入電紡EC 纖維含量的增加，傳感器內(nèi)部導(dǎo)體電阻開(kāi)始增加、導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)減弱、相對(duì)電阻變化率降低，進(jìn)而產(chǎn)生靈敏度下降、有效量程變大的現(xiàn)象.綜上所述，引入1 wt%含量的電紡EC 纖維能夠有效提升PDMS/CNT柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度性能，其靈敏度從0.341 kPa-1提升至4.922 kPa-1，增高約14 倍.

圖6 是電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT柔性應(yīng)力傳感器循環(huán)穩(wěn)定性曲線.其中圖6a～d分別是引入0，1 wt%，3 wt%，5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器在5%應(yīng)變下循環(huán)拉伸的電阻變化率圖.觀察圖中的循環(huán)電阻變化率，可以得到，和沒(méi)有引入電紡EC 纖維的PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器比較，引入電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感在循環(huán)拉伸過(guò)程中電阻變化率R/R0周期性規(guī)律增強(qiáng)，電阻變化率總體更加平穩(wěn)、波動(dòng)性小，引入電紡EC 纖維的柔性應(yīng)力傳感器具備較好的循環(huán)穩(wěn)定性.這是因?yàn)殡娂廍C 纖維的引入改善了導(dǎo)電復(fù)合材料內(nèi)部CNT 的分散，材料內(nèi)部形成了更加穩(wěn)健的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而柔性應(yīng)力傳感器在被循環(huán)拉伸時(shí)，其內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)不易被破壞而呈現(xiàn)出更規(guī)律的電阻變化曲線.從圖6a～d 中首尾電阻變化率可以看出，分別引入0，1 wt%，3 wt%，5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的電阻變化率的幅度分別從15%，30%，15%，8%衰減到了10%，20%，10%，5%，呈現(xiàn)先大后小的趨勢(shì)，反映出PDMS/CNT/ECNF 柔性應(yīng)力傳感器穩(wěn)定性的不足.這是因?yàn)閭鞲衅髟诒谎h(huán)拉伸的過(guò)程中，隨機(jī)排列的電紡EC纖維斷裂易位，引起材料內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致電阻變化率的幅度逐漸下降.此外，引入1 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的柔性應(yīng)力傳感器的電阻變化率幅度達(dá)到30%，引入5 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的柔性應(yīng)力傳感器的電阻變化率幅度為8%，表明引入1 wt%電紡EC 纖維制備增強(qiáng)的柔性應(yīng)力傳感器在5%應(yīng)變拉伸下敏感性更強(qiáng)，這是因?yàn)殡娂廍C 纖維具有不導(dǎo)電性，當(dāng)引入量增多時(shí)，柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻必然增大、導(dǎo)電閾值升高、靈敏性降低，進(jìn)而引發(fā)電阻變化率幅度降低.可以得出引入1 wt%電紡EC 纖維，對(duì)提升傳感器循環(huán)穩(wěn)定性更有利.

圖6 電紡EC 纖維含量調(diào)控PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器循環(huán)穩(wěn)定性：(a) EC 纖維含量為0；(b) EC 纖維含量為1 wt%；(c) EC 纖維含量為3 wt%；(d) EC 纖維含量為5 wt%Fig.6 Cyclic stability of PDMS/CNT flexible stress sensor regulated by electrospun EC fibers content：(a) EC fibers content is 0，(b) EC fibers content is 1 wt%，(c) EC fibers content is 3 wt%，(d) EC fibers content is 5 wt%

3 結(jié)論

（1）紡絲液濃度為10 wt%、溶劑比為5∶5 時(shí)，在電壓為17 kV、紡絲液推進(jìn)速度為0.2 mL·h-1、接收輥轉(zhuǎn)速為400 r·min-1的條件下可以紡出形貌光滑無(wú)串珠、直徑小、粗細(xì)分布更均勻的乙基纖維素電紡纖維.

（2）引入電紡EC 纖維有利于提高復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性，改善復(fù)合材料的抗斷裂性能.

（3）引入電紡EC 纖維有利于復(fù)合材料導(dǎo)電性能提升，其導(dǎo)電電阻由550 kΩ 下降至228 kΩ.

（4）引入1 wt%含量的電紡EC 纖維能夠有效提升PDMS/CNT 柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度.柔性應(yīng)力傳感器的靈敏度由0.341 kPa-1提高至4.922 kPa-1，增高～14 倍.

（5）引入電紡EC 纖維，能有效提升傳感器的循環(huán)穩(wěn)定性，傳感器循環(huán)電阻變化率曲線變得相對(duì)更加規(guī)整，異常波動(dòng)更小.

致 謝感謝南京林業(yè)大學(xué)現(xiàn)代分析中心提供的支持！