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为了得到可多向拉伸、高弹性、高电热转换效率电热复合材料，本文采用浮动化学气相沉积法制得的具有优异力学、高导电热、柔韧性 CNT 膜作为导电发热材料，外加聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）与氨纶复丝（Polyurethane, PU）分别作为弹性基体制备褶皱结构可拉伸CNT/PDMS电热复合膜和包缠结构可拉伸CNT/PU电热纱线，并探讨其力电、电热性能及可穿戴领域应用潜力。
对原材料CNT膜基本性能参数进行表征，设计并制备褶皱结构可拉伸CNT/PDMS复合膜和包缠结构可拉伸CNT/PU电热复合纱线。结果表明，CNT膜轴向、45°方向和横向电导率均高于650 S/cm，应用于电热产品具有电热转换效率高的明显优势。采用实验室自组装装置，以CNT膜为发热材料，PDMS为弹性基底，吹膜法制备全向褶皱结构复合膜，具有沿各个方向拉伸性能。以PDMS涂层CNT膜卷纱为皮纱，氨纶复丝为芯纱，皮纱呈弹簧螺旋状结构包缠于芯纱表面得到包缠纱线，具有轴向拉伸性能。
对褶皱结构可拉伸CNT/PDMS复合膜表面形态结构、拉伸过程下力电、电热性能进行表征与分析。结果显示，复合膜厚度为0.88mm，表面形成随机取向50~100μm波宽褶皱，横向与轴向褶皱交叉凸起处有取向结构1~2μm波宽微小褶皱。CNT/PDMS复合膜在30%拉伸应变内轴向、45°和横向方向上电阻变化率为 0，在 40%应变下电阻变化率分别为 6.5%、45%、45%。40%应变下 30 次循环拉伸后，复合膜电阻变化率仅为 1.6%，强度仅下降 0.1MPa。200℃高温以内复合膜温度与电功率符合焦耳定律。递增递减电压下，三个方向上复合膜在相同电压下温度偏差浮动2℃以内，表现出较好温度可控性及稳定性。拉伸形变40%时复合膜轴向温度下降7℃，45°方向温度下降5℃，横向方向仅下降2℃。4个循环弯曲-伸直状态下，复合膜温度在最高稳态温度附近上下波动，基本不变。扭转状态下（TPM<50）复合膜轴向温度下降3.0℃，45°方向和横向方向温度下降2.9℃。
对包缠结构可拉伸CNT/PU电热纱线表面形态结构、拉伸过程下力电、电热性能进行表征与分析。结果显示，实验制备的CNT膜卷纱结构密实紧致，直径250μm，PDMS涂层CNT膜卷纱直径270μm。CNT膜、CNT膜卷纱和PDMS涂层CNT膜卷纱电阻变化率分别为28%、17%和23%（20%应变下）。包缠捻度为1200捻/m、1400捻/m和1600捻/m的CNT/PU纱线在40%应变时电阻变化率分别约为5%、2%和 1%，1600捻/m包缠纱线在 20%应变内电阻变化率为 0。40%应变 30 次循环拉伸后，包缠纱线电阻变化率为 0.2%，强度下降1.2MPa。100℃高温内1600捻/m包缠纱线表面温度随电压增大梯度增加，2.75V电压下温度为93.8℃。当温度超过120℃氨纶芯纱达到熔点熔融结构破环，包缠纱线正常使用温度不应超过100℃。递增递减电压下，包缠纱线温度随之变化，相同电压下偏差浮动 2℃以内，表现出较好温度可控性。变形状态下，1600捻/mCNT/PU包缠纱线拉伸至40%应变温度仅下降2.4%。
探究可拉伸CNT/PDMS复合膜和可拉伸CNT/PU包缠纱线在可穿戴领域实际应用，结果显示，可拉伸CNT/PDMS复合膜制备的“电热护膝护腕”在膝盖、手指伸直、弯曲状态下，手腕伸直、扭转状态下发热稳定性能较好。8 条相同尺寸可拉伸 CNT/PDMS 复合膜平纹交织成“电热织物”，拉伸30%应变内最高稳态温度下降4℃以内；12根相同尺寸可拉伸 CNT/PU 包缠纱线平纹交织成“电热织物”，拉伸30%应变内最高稳态温度下降2℃以内，电热织物发热均匀稳定，应用于可穿戴领域可以实现大面积均匀加热，穿着佩戴舒适感提升，极大拓宽电热材料在可穿戴领域的应用。
对原材料CNT膜基本性能参数进行表征，设计并制备褶皱结构可拉伸CNT/PDMS复合膜和包缠结构可拉伸CNT/PU电热复合纱线。结果表明，CNT膜轴向、45°方向和横向电导率均高于650 S/cm，应用于电热产品具有电热转换效率高的明显优势。采用实验室自组装装置，以CNT膜为发热材料，PDMS为弹性基底，吹膜法制备全向褶皱结构复合膜，具有沿各个方向拉伸性能。以PDMS涂层CNT膜卷纱为皮纱，氨纶复丝为芯纱，皮纱呈弹簧螺旋状结构包缠于芯纱表面得到包缠纱线，具有轴向拉伸性能。
对褶皱结构可拉伸CNT/PDMS复合膜表面形态结构、拉伸过程下力电、电热性能进行表征与分析。结果显示，复合膜厚度为0.88mm，表面形成随机取向50~100μm波宽褶皱，横向与轴向褶皱交叉凸起处有取向结构1~2μm波宽微小褶皱。CNT/PDMS复合膜在30%拉伸应变内轴向、45°和横向方向上电阻变化率为 0，在 40%应变下电阻变化率分别为 6.5%、45%、45%。40%应变下 30 次循环拉伸后，复合膜电阻变化率仅为 1.6%，强度仅下降 0.1MPa。200℃高温以内复合膜温度与电功率符合焦耳定律。递增递减电压下，三个方向上复合膜在相同电压下温度偏差浮动2℃以内，表现出较好温度可控性及稳定性。拉伸形变40%时复合膜轴向温度下降7℃，45°方向温度下降5℃，横向方向仅下降2℃。4个循环弯曲-伸直状态下，复合膜温度在最高稳态温度附近上下波动，基本不变。扭转状态下（TPM<50）复合膜轴向温度下降3.0℃，45°方向和横向方向温度下降2.9℃。
对包缠结构可拉伸CNT/PU电热纱线表面形态结构、拉伸过程下力电、电热性能进行表征与分析。结果显示，实验制备的CNT膜卷纱结构密实紧致，直径250μm，PDMS涂层CNT膜卷纱直径270μm。CNT膜、CNT膜卷纱和PDMS涂层CNT膜卷纱电阻变化率分别为28%、17%和23%（20%应变下）。包缠捻度为1200捻/m、1400捻/m和1600捻/m的CNT/PU纱线在40%应变时电阻变化率分别约为5%、2%和 1%，1600捻/m包缠纱线在 20%应变内电阻变化率为 0。40%应变 30 次循环拉伸后，包缠纱线电阻变化率为 0.2%，强度下降1.2MPa。100℃高温内1600捻/m包缠纱线表面温度随电压增大梯度增加，2.75V电压下温度为93.8℃。当温度超过120℃氨纶芯纱达到熔点熔融结构破环，包缠纱线正常使用温度不应超过100℃。递增递减电压下，包缠纱线温度随之变化，相同电压下偏差浮动 2℃以内，表现出较好温度可控性。变形状态下，1600捻/mCNT/PU包缠纱线拉伸至40%应变温度仅下降2.4%。
探究可拉伸CNT/PDMS复合膜和可拉伸CNT/PU包缠纱线在可穿戴领域实际应用，结果显示，可拉伸CNT/PDMS复合膜制备的“电热护膝护腕”在膝盖、手指伸直、弯曲状态下，手腕伸直、扭转状态下发热稳定性能较好。8 条相同尺寸可拉伸 CNT/PDMS 复合膜平纹交织成“电热织物”，拉伸30%应变内最高稳态温度下降4℃以内；12根相同尺寸可拉伸 CNT/PU 包缠纱线平纹交织成“电热织物”，拉伸30%应变内最高稳态温度下降2℃以内，电热织物发热均匀稳定，应用于可穿戴领域可以实现大面积均匀加热，穿着佩戴舒适感提升，极大拓宽电热材料在可穿戴领域的应用。