納米碳纖維具備較高比表面積、優(yōu)異的導(dǎo)電性和力學(xué)強(qiáng)度,可作為多種功能型復(fù)合材料中的導(dǎo)電相應(yīng)用。在導(dǎo)電復(fù)合材料中引入納米級碳纖維,有助于構(gòu)建連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提升復(fù)合體系的電荷遷移效率。典型應(yīng)用包括導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料、柔性電子薄膜等方向。
相較于常規(guī)碳纖維,納米碳纖維因其更小的直徑和更高的分散性,能在聚合物基體中更均勻地分布。分散均勻性是決定導(dǎo)電性能的關(guān)鍵因素。通常需要借助表面改性、偶聯(lián)劑引入、超聲波分散等方式,改善其與基體間的界面相容性。常見基體如EVA、EP、PU、PEEK等均與納米碳纖維存在復(fù)配可能。
在復(fù)合材料應(yīng)用中,導(dǎo)電閾值是評價填料效率的核心指標(biāo)。納米碳纖維因長徑比大,可在低添加量下實(shí)現(xiàn)較低的電阻率,通常添加量在0.5%~3%范圍內(nèi)即可構(gòu)成有效導(dǎo)電通路。適用于需要靜電釋放、信號傳導(dǎo)、屏蔽干擾的結(jié)構(gòu)件或功能元件制造。
部分研究指出,與碳黑、碳納米管等填料相比,納米碳纖維具備更高的電荷遷移速率及力學(xué)增強(qiáng)協(xié)同效果。其在導(dǎo)電復(fù)合體系中兼具增強(qiáng)和導(dǎo)電雙重作用,適用于對綜合性能要求較高的領(lǐng)域。
為確保其導(dǎo)電性能穩(wěn)定,通常需評估其熱處理溫度、碳化程度、微觀結(jié)構(gòu)等因素。選擇合適規(guī)格、純度與長度的納米碳纖維,對實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電與加工性能的平衡具有重要意義。