碳纤维导电纸及其复合材料的开发与应用.pdf

第33卷第4期高科键鲜维与应用VOl_33No．4
2008年8月Hi—TechFiber&ApplicationAug．2008

碳纤维导电纸及其复合材料的开发与应用

鲁学林，王钧，徐任信，张联盟
(武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉430070)

摘要：介绍了碳纤维导电纸的制造方法，分析了影响其导电性能的因素，综述了碳纤维导电纸及其复合材料的应用。研究
表明：碳纤维的长度、表面处理、质量分数、填料等是影响碳纤维导电纸导电性能的主要因素，碳纤维导电纸及其复合材
料可在防静电和屏蔽、面状发热、耐热阻燃、燃料电池、高保真扬声器、生物医用等材料领域广泛应用。
关键词：碳纤维；导电纸；复合材料；开发；应用
中图分类号：TQ342．74文献标识码：A文章编号：1007—9815(2008)04—0030—06

DevelopmentandApplicationofConductive
CarbonFiberPaperanditsComposites

LUXue—lin，WANGJun，XURen—xin，ZHANGLian—meng

(SchoolofMaterialsScienceandEngineering．WuhanUniversityofTechnology,han430070China)

Abstract：Thispaperbrieflydescribestheproductionmethodofconductivecarbonfibrepaper，andanalyzes
thefactorswhichaffectelectricconductivecharacters．Theapplicationofconductivecarbonfibrepaperandits
compositesasafunctionmaterialiSalsosummarized．ItiSconcludedthatthelengthofcarbonfiber,surfacetreat—
ment，massfraction，fillingsetc．arethemainfactorswhichaffecttheconductivecharactersofconductivepaper．
Conductivecarbonfiberpaperanditscompositescanbewidelyusedinelectromagneticinterference(EMI)．facial
heating，heat．resistantandfireretardant．ruelcell，lOWdistortionloudspeakers，biomedicalmaterialsandSOon．
Keywords：carbonfiber；conductivepaper；composite；development；application

日U口1碳纤维导电纸制造方法

导电纸是一种具有导电性的功能纸，可广1．1湿法成型
泛用于防静电包装、电磁屏蔽、面状发热、耐热碳纤维导电纸是将碳纤维和其他纤维或者
阻燃、新能源、电化学、生物医学等材料。碳纤粉末材料在溶剂中充分分散，抄成纸张烘干而得
维是碳质量分数在90％以上的纤维状的碳元素材到，如图1所示。为了使纤维之间交织得更充分，
料，具多种得天独厚的优良性能：低密度、高比通常要加入有机化合物，如聚乙烯醇、聚亚酰胺
强度、高比模量、良好的生物相容性、耐高温、等粘合剂和阳离子补强剂，以增加纤维之间的结
耐腐蚀、导电导热性和电磁屏蔽性等⋯。因此，合力；同时碳纤维的含量也可以在很宽的范围内
碳纤维导电纸及其复合材料的研究与应用已经引调节。目前碳纤维导电纸已经成功实现了工业化
起了国内广泛的重视，目前军事和民用工业上也生产。在湿法成型中，良好的分散性和高的连接
得到了很多可喜的成绩。强度，是保障导电纸具有均一稳定的性能的两个

收稿日期：2008—05—11
基金项目：具有梯度结构碳纤维复合材料的电性能及其机理研究(湖北省自然科学基金，2007ABA028)。
作者简介：鲁学林(1982一)，男，湖北孝感人，硕士研究生，研究方向为功能复合材料结构与性能，(电话)027—
62574358(电子信箱)jerry—[e-mail]。

第4期鲁学林，王钧，徐任信，等：碳纤维导电纸及其复合材料的开发与应用

重要因素。通过控制上网浆浓度、碳纤维的长2影响导电纸性能的因素
度、分散剂用量和表面化学处理等方法，可以使
碳纤维达到良好的分散；同时可以通过添加胶粘2．1长度的影响

剂、匹配植物纤维和对碳纤维表面处理等方法来一般来说，长度大的纤维容易形成长程有序
提高导电纸中纤维的交织能力_2J。一般认为上