碳纖維電氣測量為雷擊保護技術鋪平道路

華盛頓，2021 年 9 月 21 日——碳纖維增強聚合物復合材料結構在航空航天、基礎設施、能源生產和運輸中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，由于組成碳纖維的導電性和復合材料的復雜分層微觀結構，復合材料的電性能很難測量或預測。

在AIP 出版的《應用物理雜志》上，伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的研究人員首次直接測量了單根碳纖維的橫向電阻率。研究人員將精確的樣品制備與稱為 van der Pauw 方法的技術相結合，以完成這項具有挑戰(zhàn)性的測量。

“我們的實驗證實，橫向測量碳纖維的電性能與沿纖維長度測量的性能不同，”共同作者 Nancy Sottos 說。

當制造碳纖維時，強的碳-碳共價鍵在縱向平行于纖維軸的平面內排列。橫向平面之間僅存在弱范德華鍵，導致方向相關的特性。

研究人員使用一種稱為范德堡法的技術來準確測量碳纖維橫向的電阻率。使用聚焦離子束在碳纖維切片上進行電阻測量，并連接到電極進行電阻測量。

“我們的結果表明，IM7 碳纖維在平行于長度的方向上更具導電性，”共同作者 Satoshi Matsuo 說。

以前，范德堡法主要用于測量薄膜或圓盤的電阻率。研究人員使用聚焦離子束和針切割和操作一片碳纖維，針是一種更常用于制備透射電子顯微鏡標本的工具。

研究人員現在正在研究兩種碳纖維之間的電接觸電阻測量。接觸電阻取決于電阻率和接觸面積，這也取決于兩條纖維彼此交叉的角度。

　　免責聲明：本文由用戶上傳，與本網站立場無關。財經信息僅供讀者參考，并不構成投資建議。投資者據此操作，風險自擔。 如有侵權請聯系刪除！