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碳纤维发热管导电性有哪些影响因素
碳纤维之所以能够导电,与其内部的石墨微晶结构休戚相关,因此影响碳纤维发热管碳纤维导电性强弱的关键因素在于其内部微观结构。
一般而言,碳纤维石墨化程度越高,石墨微晶结构越完善,碳纤维的导电性越好。对于T300、T800等级别高强中模碳纤维,纤维内部具有典型的二维乱层石墨结构,由于石墨层内存在缺陷结构,致使其导电性较差。
碳纤维发热管高强中模碳纤维内部典型乱层石墨结构
经过石墨化处理后,纤维内部二维乱层石墨结构逐渐转变为三维石墨微晶结构,而且石墨化程度越高,石墨微晶越接近于理想石墨单晶结构。对于石墨化程度而言,较为客观反映程度高低的就是碳纤维拉伸模量,因为石墨化程度越高,碳纤维拉伸模量往往也就越高。
PAN基碳纤维拉伸模量与电阻率之间定量关系曲线,随着碳纤维拉伸模量增加,纤维电阻率逐渐下降。通过提高热处理温度,可以制备高拉伸模量碳纤维,而在热处理过程中石墨片层会逐渐生长,石墨微晶层间距逐渐下降、取向提高,为π电子导电提供了良好的空间,因此纤维导电性显著提高。
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