孙丽萍，朱晓龙，张冬妍

(东北林业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨150040)



碳纤维增强木质复合材料的制备与电学性能研究

孙丽萍，朱晓龙，张冬妍

(东北林业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨150040)

孙丽萍

采用脲醛树脂作为粘合剂配合异氰酸酯制备了碳纤维增强木质复合材料(Carbon Fiber Enhanced Woodiness Composites,CFEWC)。在制备过程中，通过改变碳纤维和木质纤维的配比和两种纤维之间的复合形式，研究了复合材料样板的相关电学性能，并且从多个角度分析了样板电学性能变化的原因。实验结果表明：单贴面复合材料样板和双贴面复合材料样板都具有导电性，双贴面复合材料样板具有更良好的导电性。随着碳纤维含量比重的增大，CFEWC的导电性能逐渐提高，空穴导电和π电子的数量增加；随着温度的升高，CFEWC的表面电阻率呈现出非线性的负增长态势，更多的导电粒子获得能量被激发产生了NTC(Negative Temperature Coefficient)效应。

碳纤维增强木质复合材料；电学性能；π电子；NTC效应

1 前 言

目前为止，复合型材料的研究取得了长足的发展。其中，具有导电特性的NTC(Negative Temperature Coefficient)复合材料更是受到极大的关注。木材一直是应用领域极为广泛、使用历史最为久远的材料[1]。然而普通木材的电阻值极大，常温下，即便是含水率为25 %的木材其电阻值也能达到数兆欧姆[2]。因此，增强木材的电学特性已成为人们争相研究的课题。碳纤维或碳纳米纤维是多晶的无机非金属材料，具有较好的力学性能[3]、较低的热膨胀系数[4-5]和良好的导电性[6-8]。因此，其常常作为复合材料中的增强体[9]。……