碳纤维对PEEK复合材料的导电性和摩擦系数有哪些影响？

碳纤维增强PEEK复合材料中，碳纤维含量对材料性能产生重要影响。不仅与PEEK树脂的结合性，而且对PEEK复合材料的导电性也有很大的影响。不同碳纤维含量的体积电阻率和摩擦系数如下：

一、PEEK树脂

首先，我们来看一下PEEK树脂本身的性质。PEEK树脂的体积电阻在10^14(Ω.m)左右，摩擦系数约为0.48。它的导电性能相对较低，但具有较好的耐磨性和摩擦性能。

二、加%5碳纤的PEEK复合材料

当向PEEK树脂中加入5%的碳纤维时，体积电阻保持在10^14(Ω.m)左右，摩擦系数仍然约为0.48。这意味着添加少量的碳纤维对PEEK复合材料的导电性和摩擦性能影响不大。

三、加%10碳纤的PEEK复合材料

随着碳纤维含量的增加到10%，体积电阻降至约10^6(Ω.m)，摩擦系数仍约为0.48。这说明添加更多的碳纤维可以降低PEEK复合材料的电阻，但摩擦系数并没有明显降低。

四、加%15碳纤的PEEK复合材料

当碳纤维含量增加到15%时，体积电阻进一步降至约850(Ω.m)，摩擦系数仍约为0.48。此时，碳纤维含量对电阻的降低达到了一个峰值，继续增加碳纤维含量对电阻的降低效果不再明显。

五、加%20碳纤的PEEK复合材料

最后，当碳纤维含量增加到20%时，体积电阻约为820(Ω.m)，摩擦系数仍约为0.48。这意味着继续增加碳纤维含量对电阻的降低作用有限，并且对摩擦系数也没有明显影响。

总体来说，随着碳纤维含量的不断增加，体积电阻和摩擦系数逐渐降低，碳纤维含量为15％时达到了体积电阻的一个极值，继续增加碳纤维含量对导电性的改善贡献就比较小了。这主要是因为碳纤维和PEEK树脂有着很好的结合性，用PEEK树脂包覆着碳纤维使得碳纤维之间难以形成导电通路，只有较少一部分碳纤维对于复合材料的导电性能有贡献。因此，在选择碳纤维含量时，需要根据实际应用需求和性能要求进行权衡。