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近年来,随着信息技术及电子工业的迅速发展,对具有导电功能的聚合物材料的需求越来越大,而碳纤维导电复合材料具有质量轻、易加工、电阻率在较大范围内可调、易于大批量工业化生产以及价格便宜等特点,使它成为当今的一个研究热点;同时,由于碳纤维复合材料在受载荷时,电阻随着载荷的不同而发生变化,运用它的这一机敏特性,对材料进行动态监测、自诊断和预警的研究也逐渐成为热点。本文对碳纤维复合材料的导电性和力电特性的国内外研究现状进行了评述,在实验的基础上,研究了不同含量、不同长径比、表面经浓硝酸处理碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料试样的导电性能;同时还研究了短切碳纤维、短切碳纤维毡、单向碳纤维等增强乙烯基酯树脂复合材料试样在静态及动态循环载荷下应变(挠度)与体积电阻之间的关系。实验结果表明:短切碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料试样的电阻率随着碳纤维含量的增加非线性地减小,并出现“渗滤”现象;碳纤维长径比对短切碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料试样的电阻率也有影响,随着碳纤维长径比的增加,试样的电阻率也出现非线性减小;浓硝酸处理后,碳纤维表面沟槽增多增大,碳纤维表面极性官能团增多;在相同长径比、相同纤维含量经浓硝酸处理的短切碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料试样的电阻率比未处理的短切碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料试样的电阻率大,随着纤维含量的增加,两者差别逐渐减小。短切碳纤维、短切碳纤维毡、单向碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料在静态和动态循环载荷下,应变(挠度)与电阻之间有较好的对应性,同时根据实验数据,建立了不同条件下该复合材料应变(挠度)和电阻变化规律的物理模型,短切碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料在静态拉伸时电阻与应变之间满足:y=A+Bχ+Cχ~2;碳纤维毡增强乙烯基酯树脂复合材料在静态拉伸破坏时电阻与应变之间满足:y=A+Bχ。这使碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料作为一种智能材料对其自身进行动态监测、自诊断和预警将成为可能。