复合材料学报

作者：李世超, 张正, 巴文兰, 吴海宏,

关键词：超薄预浸料, 尺度效应, 碳纤维, 复合材料, 导电性能,

为了协同提高碳纤维/环氧树脂（CF/EP）复合材料的电性能和力学性能，采用碳纤维丝束展宽、浸润一体化的工艺方法，将12K CF展宽预浸制备成厚度分别为0.02 mm、0.03 mm、0.08 mm、0.10 mm的CF/EP预浸料及其单向层合板，分析测试了微观结构尺度对CF/EP复合材料层合板电阻率、电阻率随温度及在拉伸载荷作用下响应的影响机制。结果表明，随着CF/EP预浸料厚度从0.10 mm减小到0.02 mm，CF/EP复合材料单向层合板中大尺度树脂富集区所占比例明显减小，厚度方向的电阻率从151.3 Ω·cm减小到32.1 Ω·cm，导电性能提高了约5倍；随着温度升高，CF/EP复合材料层合板电阻率逐步下降，厚预浸料层合板沿厚度方向电阻率的下降速率高于薄预浸料层合板；在载荷作用下由CF/EP薄预浸料制成的CF/EP复合材料层合板的电阻率具有较高的稳定性，表明预浸料薄层化有助于提高CF/EP复合材料抵抗载荷作用的能力，从而获得较高的力学性能和电性能。实验结果为CF/EP复合材料结构-功能一体化设计提供了基础。

来源：2020年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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