碳纤维材料在如今的高端领域拥有巨大的应用价值,新能源、航空航天、交通运输这几个行业的国际竞争异常激烈,谁能在碳纤维这样的新型材料上钻研的更深,谁就能有更多的话语权。最近美国在碳纤维原丝的研究上有了新的进展,我们也要努力了。
 
新的发现,单根碳纤维横向电阻率首次测得
 
    美国首次测得单根碳纤维原丝的横向电阻率
 
    复合材料中的碳纤维具有优异的导电性,但是由于复合材料具有复杂的层次结构,复合材料的电学性能难以量化或预测。
 
    来自于美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的科学家们首次直接测量了单根碳纤维的横向电阻率。他们通过将精确的样品制备与一种称为van der Pauw技术的创新方法相结合,从而解决了碳纤维横向电阻率难以测试的难题。
 
    通过采用van der Pauw方法,研究小组精确测量了碳纤维横向的电阻率。电阻测量是在使用聚焦离子束切割的一片碳纤维上进行的,并连接到电极进行电阻测量。UIUC教授、相关课题负责人员Satoshi Matsuo指出,通过利用van der Pauw方法测试表明:IM7碳纤维在平行于长度的方向上具有更高的导电性。
 
    目前,该团队正在测量两种碳纤维之间的电接触电阻。电接触电阻取决于电阻率和接触面积,这也会受到两条光纤相互交叉的角度的影响。在后续研究工作计划中,研究人员将会进一步研究不同类型碳纤维在不同测量条件下的横向电阻率。
 
新的发现,单根碳纤维横向电阻率首次测得
 
    碳纤维材料还有很多研究的空间
 
    碳纤维及碳纤维复合材料力学性能的研究已经有了很多丰硕的成果,但是未知的部分同样还有很多,像更多强度更高模量的碳纤维原丝如何提炼就难倒了目前所有的科技强国,而热塑性碳纤维复合材料如何实现大规模量产同样也需要攻克。
 
    在碳纤维材料的技术水平上,我们处理较为落后的阶段,而且落后的有点多,也就30年的差距吧。这是历史积累下来的差距,想要追赶上并不容易。经过之前10年的努力,我们的小丝束碳纤维的制备有了重大的突破,但是大丝束碳纤维还没有太大的进步,碳纤维复合材料的设计生产同样需要加快进度。
 
    碳纤维材料的研究空间确实还有很大,对于我们来说就更大了,只有先追上日美等国的脚步,才能在这个山顶去眺望更高的山峰。
 
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