碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性，是- -种理想的结构材料。与此同时，碳纤维具有良好的导电性，其电阻率约为1 200x 10^-8~3 000x 10^-8Ω，可以作为功能材料得以应用。碳纤维因其优异特性，在风电叶片、直升机旋翼等设备的抗冰技术方面有着良好的应用前景，并且已经进行了相关研究。研究人员研究碳纤维纱线及其织物的电阻对温度的影响。通过实验发现碳纤维纱线的电阻随着温度的增加而线性减小，碳纤维织物的电阻也随着温度的增加而减小，且在一定的温度范围内其变化呈线性关系。

　　1.原材料及设备

　　玻璃纤维双轴向织物(±45°，800 g/m2) ；碳纤维双轴向布(±45°，200g/m2)；碳毡两种(30g/m2，50g/m2) ；环氧树脂DQ200E； 固化剂DQ204H； 铜片； K-3690等电位测试仪(范围0~ 10Ω，精度为0.000 1Ω)。

　　2.试验

　　将不同规格的纤维布按照0.5mx1 m的大小进行裁剪，要求铜片的长度大于0.5 m，采用真空灌注成型工艺制备碳纤维复合材料，固化条件采用常温24 h，后固化70℃/8 h。

　　利用等电位测试仪对复合材料的制备过程进行电阻测试。所有测试均在同--环境下进行，室温相同。为减小误差，每次测试有效数据不少于5个，取算术平均值。

　　碳纤维在铺层、抽真空、灌注、固化4个阶段的电阻值表现出先减小，后增大，再减小的趋势。碳纤维织物的电阻计算公式如下:R=ρ.L/S

　　式中: ρ是纱线的电阻率； L是纱线的长度； S是纱线的面积。铺层时，碳纤维织物的电阻值最大，当抽真空后，电阻值下降。这主要是由于抽真空后，纤维束之间的空隙减小，碳纤维的纱线排列由之前的疏松变得紧密，相当于截面积S增大，因此，电阻值R减小。

　　当碳纤维浸人树脂时，由于真空压力和树脂的共同作用，纤维束之间被树脂隔离，截面积s减小，使碳纤维织物的整体电阻有所增大，但织物内部压缩空间是有限的，电阻增大幅度不大，树脂对电阻的影响并不是特别明显。固化后，由于树脂收缩，材料的电阻值出现略微减小。

　　在复合材料的抽真空、灌注、固化过程中，搭接宽度越大，材料的电阻值越小。这是由于搭接后，相当于横截面积s增大，由电阻计算公式R=p:L/S，电阻值减小。但是，与无搭接的碳纤维复合材料相比，在搭接100mm和200mm时铺层的电阻值明显要大，这主要是由于铺层时，碳纤维布搭接位置纤维束之间的空隙较大，接触不紧密，搭接位置对电阻的阻碍作用较大，电阻值明显高于无搭接碳纤维织物。

　　2.2不同克重对碳毡复合材料电阻值的影响

　　分别测试了两种不同规格的碳毡(30g/m2和50g/m2)在铺层、抽真空、灌注、固化4个不同阶段下的电阻值。同样，不同克重的碳毡复合材料在铺层、抽真空、灌注、固化4个阶段的电阻值也表现出先减小，后增大，再减小的趋势。碳纤维的导电性能具有方向性，当电流顺着碳纤维的方向时，碳纤维对电流的阻碍作用很小；碳毡上的碳纤维不是连续纤维，电流只能依靠碳纤维的接触点传导，这样势必会增加对电流的阻碍作用，因此，与同等重量的碳纤维相比，碳毡电阻值要大。与50 g/m2的碳毡相比，30g/m2的碳毡克重更小，需要铺的层数更多，层与层之间接触的电阻越高，显示出电阻值更大。

　　碳纤维双轴向织物和碳毡所制复合材料在铺层、抽真空、灌注、固化4个阶段的电阻值表现出先减小，后增大，再减小的趋势。搭接宽度越大，碳纤维复合材料的电阻值越小。但是，在铺层时存在搭接的碳纤维织物的电阻值远远大于无搭接的碳纤维织物的电阻值情况。碳毡的克重越小，需要铺的层数越多，层与层之间接触的电阻越高，碳毡的电阻值越大。