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聚合物基智能复合材料是近几年智能材料(英语为Smart,Intelligent Materials)研究领域中较活跃的部分。目前聚合物基智能复合材料中常用的传感材料有光纤、压电材料、金属合金应变材料等,近几年国外开始研究通过利用碳纤维0°方向上纤维断裂引起电阻(率)的变化,制备出具有感知应力变化的智能复合材料。国内有关碳纤维树脂基智能复合材料自诊断特性研究的文献报导很少。开展碳纤维复合材料智能方面的研究非常必要。 本文主要对以短切碳纤维毡为增强材料,两类不饱和聚酯树脂为基体材料的复合材料为研究对象.研究了其含量与导电性之间的关系;重点对不同基体树脂材料及不同碳纤维含量等因素对复合材料在单轴拉伸条件下,拉伸状态下应变与体积电阻率之间的变化关系进行了研究;确定了电阻率与应变之间变化的数学关系。为证实该关系的适用性,通过将短切碳纤维毡制备的导电复合材料与具有不同应变性能的玻璃钢复合,对拉伸状态下应变与体积电阻率之间的变化关系进行了研究,并用多元回归的方法进行了数值分析,确定了电阻率与应变之间变化的数学模型。证实该类复合材料均可用此模型表示其变化规律。拟合数值均方差均小于10-4。应用该模型,可以根据电阻率的变化值确定复合材料的应变,由此可制备一系列具有自检测、自诊断能力的碳纤维增强树脂基智能复合材料。本文还对连续碳纤维、鳞片填料在拉伸状态下应变与体积电阻率之间的变化关系进行了研究和分析。