复合型导电高分子材料可以在较大范围内根据需要调节材料的电学、力学性能及其它性能，而且成本较低、易于成型并进行大规模生产，是当前研究开发的重点。以短切碳纤维/乙烯基酯树脂为研究对象，研究碳纤维含量、长径比及纤维的取向对复合材料导电性能的影响。

　　将各长径比（1mm、3mm、5mm）的碳纤维按不同的含量（0.5%~10%）与树脂、固化剂及促进剂混合搅拌均匀，浇注到钢模中，140℃下固化20min，自然冷却，脱模后加工成50mm×20mm×4mm的片材。

　　通过测试1mm碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料的电阻率可以看出，碳纤维含量为0.5%~l.0%时，材料电阻率在10^8Ω·mm左右，属于绝缘体；在碳纤维含量从1%增加到4%左右时，电阻率由10^8Ω·mm左右迅速下降到10^2Ω·mm左右，接近碳纤维的电阻率，出现“渗滤”现象；当纤维含量大于4%时，试样体积电阻率与碳纤维的含量基本呈线性变化。

　　碳纤维的长径比对复合材料导电性能影响显著，相同含量、不同长度的碳纤维填充的复合材料电阻率是不同的。1mm和3mm的试样渗滤阈值在1%左右，而5mm试样的电阻率在含量低于1%时就已经呈现突变。这是由于长径比越大，越有利于导电通路的形成，从而降低了导电复合材料的渗滤阀值。纤维含量较高时，长径比对导电性的影响较小，不同长径比相同含量的复合材料导电性相差不大。

　　碳纤维具有明显的长径比，纤维取向将导致短切碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料的各向异性，因此也会对材料的导电性产生影响。将同一试样纵横向的电阻率进行比较。纤维取向角越小（在光学显微镜下观察到的纤维取向角小的方向定为横向），纤维在导电性测量方向相互接触的可能性增大，则越有利于复合材料内部二维导电网络的形成。与纤维长径比对材料导电性能的影响相似，取向的影响在高浓度时并不明显，在含量达到6%时，复合材料的导电性基本不受取向的影响。

　　导电高分子复合材料电阻随温度变化的非欧姆性或非线性关系，可用于电信工程、自控温加热器、电流限流器、电流过载保护等。同时，对电阻-温度效应的研究也有助于对导电机理的认识。

　　将电阻率导电填料含量关系曲线分为3个区域：高电阻区、渗滤区和高导电区；在渗滤区域，材料表现出热敏、压敏和工艺不稳定等独特性能，而在高导电区域，填料含量趋于饱和，导电性能稳定，对温度等影响不敏感。碳纤维含量为2%时，电阻值在95℃之前变化不大，而在95℃附近电阻值出现突变，增大4个数量级；碳纤维含量为4%时，从40~175℃电阻值变化不大，至175℃时，电阻值发生突变，增大近5个数量级；当纤维含量达到10%时，电阻值随温度变化已经不太明显，除了在95℃和170℃附近有少许增大，几乎呈一条直线。含量为2%时仍处于阻值变化较大的临界区域，4%时则处在临界区域的末端，而含量为10%时，填料含量已经趋于饱和，阻值比较稳定。

　　阅读延伸：《碳纤维复合材料的导热系数是多少》