碳纤维环氧树脂复合材料导电性及机敏性的研究
【摘要】：
随着电子技术的迅猛发展,树脂基复合导电材料越来越引起人们的重视。碳纤维的工业化批量生产促进了碳纤维在材料领域的广泛应用,利用碳纤维生产复合导电材料不仅可以在腐蚀环境中代替金属材料满足导电的要求,还能够满足一些其它特殊应用的需求,因此对碳纤维复合材料导电性和机敏性的研究也逐渐成为树脂基复合材料研究的主要方向之一。
本文以碳纤维增强环氧树脂复合材料为研究对象,研究了在不同影响因素条件下,碳纤维环氧树脂复合材料导电性能的变化,并在此基础上对复合材料的欧姆特性、温敏性、压敏性等性能进行了探讨。其中着重研究了复合材料的温敏特性,对其影响因素,稳定性作了详细的试验分析。
本论文采用控制单一变量测定电阻率的方法对影响复合材料导电性的因素进行了研究。试验结果表明,当m环氧树脂/m乙酸乙酯=1:2时树脂混合物黏度适中,碳纤维分布均匀;碳纤维掺量为2.0%的复合材料电阻率可达到100 ?·cm左右。碳纤维长径比越大,复合材料电阻率越低;试样电阻随固化龄期变化先增加后降低,并具有一定的“尺寸效应”。
在此基础上,本文还分析了不同电压下复合材料的电阻率的变化,得出在低压下碳纤维环氧树脂复合材料满足欧姆定律,为后面材料的机敏性试验不受外界电压的影响提供了依据。
通过温度—电阻实验证明,碳纤维环氧树脂树脂复合材料具有PTC效应和NTC效应,并分析和探讨了影响碳纤维环氧树脂复合材料温度—电阻变化的内在因素。测试了在不同碳纤维掺量、稀释剂用量、试样尺寸及碳纤维长径比等条件下温度变化对复合材料电阻率的影响,并用不同的导电机理进行分析解释。
最后,考察了在不同压力下复合材料电阻率的变化规律,发现碳纤维环氧树脂复合材料具有一定的压敏性,但具体影响因素及其机理有待于进一步研究。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TB332
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