CF/PPS復(fù)合材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱性如何？

    熱塑性碳纖維在性能表現(xiàn)上與熱固性碳纖維不遑多讓，但獨(dú)特的可重復(fù)加工特性，讓它被寄予厚望，有望改善碳纖維產(chǎn)業(yè)的整體生產(chǎn)流程。CF/PPS復(fù)合材料就是目前重點(diǎn)研究的一種，全稱碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚復(fù)合材料，它的機(jī)械性能不必多說，來看看它在導(dǎo)電和導(dǎo)熱方面的性能表現(xiàn)吧。

 

 

    CF/PPS復(fù)合材料的導(dǎo)電性如何？

 

    導(dǎo)電率是表示物質(zhì)傳輸電流能力強(qiáng)弱的一種測量值，每種材料的導(dǎo)電率是有區(qū)別的。我們熟知的金屬材料就被很好的導(dǎo)電率，因此電器電線上主要以金屬材料為主。CF/PPS復(fù)合材料的導(dǎo)電率并不是出色，相比金屬來說相差甚遠(yuǎn)。

 

    CF/PPS復(fù)合材料的電導(dǎo)率取決于幾個因素，包括碳纖維的體積分?jǐn)?shù)、基體中纖維的排列和分布以及整體復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。我們知道碳纖維的成分主要是碳分子，與石墨相同，因此都具備不錯的導(dǎo)電效果，但是碳纖維復(fù)合材料則不然，因此有樹脂基體的存在，大幅降低了這種導(dǎo)電效果。

 

    當(dāng)碳纖維被聚苯硫醚樹脂重復(fù)浸潤后，形成的CF/PPS復(fù)合材料中的碳纖維并不能組成完整的導(dǎo)電回路，樹脂部分具備的電絕緣性阻礙了電子沿著碳纖維方向的流動，因此導(dǎo)電率會大幅下降。

 

    CF/PPS復(fù)合材料的低電導(dǎo)率也并不是固定的，實(shí)際值可能會根據(jù)復(fù)合材料的成分和加工條件而變化。普遍認(rèn)為CF/PPS復(fù)合材料的電導(dǎo)率范圍為10^-3至10^-6S/cm，而金屬的電導(dǎo)率通常約為10^6至10^7S/c，對比起來差距還是標(biāo)明顯的。

 

 

    CF/PPS復(fù)合材料的導(dǎo)熱性如何？

 

    介紹完導(dǎo)電率，再介紹一下導(dǎo)熱率，導(dǎo)熱率是表示材料熱傳導(dǎo)能力大小的物理量，同樣對比的還是金屬材料，它們的導(dǎo)熱率也比較高。CF/PPS復(fù)合材料的導(dǎo)熱率同樣不高。

 

    CF/PPS復(fù)合材料的導(dǎo)熱率受到多種因素的影響，包括碳纖維的體積分?jǐn)?shù)、纖維取向和整體復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。同樣受到樹脂基體的影響，CF/PPS復(fù)合材料的導(dǎo)熱路徑被中斷，整體的導(dǎo)熱效果下降明顯。

 

    CF/PPS復(fù)合材料的低導(dǎo)熱系數(shù)的具體值，會根據(jù)復(fù)合材料的成分和加工條件而變化。普遍認(rèn)為CF/PPS復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)在0.1至1.0W/m·K范圍內(nèi)，而金屬的導(dǎo)熱率通常在10至400W/m·K左右，對比起來，還是金屬材料更勝一籌。

 

    雖然CF/PPS等熱塑性復(fù)合材料的導(dǎo)電導(dǎo)熱率并不出眾，但這既是缺點(diǎn)，同樣也是優(yōu)點(diǎn)。列入CF/PPS復(fù)合材料就可以用作航天飛機(jī)的電絕緣性材料，屏蔽電子信號等。

 

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