碳纖維增強pc聚碳酸酯作為一種具有前沿技術特點的新型產品在上世紀末期逐漸應用于國民經濟各行業，相比較傳統的玻璃纖維增強聚碳酸酯擁有強度高、導電率高等顯著優點，對于碳纖維增強pc聚碳酸酯的開發研究具有重要的市場價值。 

1、碳纖維對力學性能的影響 

　　1.1 拉伸與彎曲強度大大提升 　 

      隨著碳纖維的增加，拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量都有明顯的增加。相對純PC(拉伸強度約63MPa，彎曲模量約2300MPa)而言，當加入2%的碳纖維時拉伸強度和彎曲模量分別增加了12%和60%。因為在纖維增強熱塑性塑料復合體系中，是利用纖維的高強度來承受復合材料的主要應力，利用基體樹脂的塑性流動和同纖維界面的粘結性來傳遞應力。所以隨著碳纖維含量的增加，PC的任一截面上有更多數量的碳纖維承載，這些碳纖維的抽出或斷裂，需要施加更大的載荷，因而提高了碳纖維增強PC的彎曲性能和拉伸強度。同時，由于碳纖維含量的增加，即碳纖維與碳纖維間的樹脂層變薄，作用于碳纖維增強PC的應力很容易通過樹脂層而在碳纖維中傳遞，樹脂的形變也受到碳纖維的約束，因而彎曲彈性模量也隨著碳纖維含量的增加而提高。 　　 

1.2 缺口沖擊強度變化明顯 　 

       缺口沖擊強度隨碳纖維的增加先增加后減小，當碳纖維的含量為6%時沖擊強度達到*大，當含量大于6%時迅速減小，到8%時減小的速度減慢。從圖中可以看出，即使只添加2%的碳纖維，相對于PC樹脂，斷裂伸長率已經發生明顯的下降(PC樹脂的斷裂伸長率高達100%)。 

      復合材料吸收沖擊能的方式有樹脂變形和裂紋擴展至斷裂、纖維抽出、纖維斷裂3種。由于PC在沖擊載荷作用下變形能力的差異，PC基體較大的變形導致沿纖維彎曲方向產生間隙，因此一方面將使纖維抽出時吸收的能量較小，另一方面則降低了纖維斷裂的可能性，即相當于增加了纖維的臨界斷裂長度。當碳纖維含量小于6%時，可以認為樹脂變形在復合材料缺口沖擊強度中的貢獻占主導地位；而當碳纖維質量分數高于6%時，樹脂含量減少，導致纖維從樹脂中抽出更加容易。另外，碳纖維的端部是裂紋增長的引發點，當碳纖維含量達到一定程度后，繼續增加會降低材料沖擊強度和伸長率。  

1.3 比玻纖增強效果更佳  

      同等條件下，碳纖維增強PC的其它的性能都明顯超過了玻璃纖維增強的PC。 

2、增加抗靜電性 

　　純的PC是一種不導電的聚合物，由圖可知，當加入的碳纖維含量為10%時，表面電阻率已達到9．0 X 10Ω/sq，可作為防靜電材料使用，當加人8%時就已經明顯改善了復合材料的導電性能。當碳纖維含量小于8%時，復合材料呈現出較高的電阻率，這是因為PC樹脂的電阻率很高，少量的短碳纖維被PC樹脂所分隔，纖維之間僅存在著不連續導通的勢壘，載流子只能借遂道效應，從一導體跳到另一導體進行傳導，因此復合材料表現出較高的電阻率；當碳纖含量超過8%時，碳纖維在復合材料中逐步形成相互接觸的導電網絡，并趨于完善，這時電荷載流子傳導有兩條路徑：其一，載流子通過碳纖維和高聚物夾層之間的隧道效應轉移；其二，通過纖維相互直接接觸所形成的網絡轉移。所以復合材料的電性能大為改善，呈現出低的電阻率。  

3，改善加工性 

　　純的PC由于粘度大，流動性差，導致了加工的困難，加入了碳纖維后可以明顯改善PC的粘度，流動性也就隨著變好。從圖4中可以看出，只加入了2%碳纖維的PC流動性比純PC(熔融指數約17g/min)提高了近一倍，這是由于加入的碳纖維改善了PC與金屬問的粘合性，但隨著碳纖維含量的增加，熔體中的分子間以及分子與碳纖維、碳纖維與碳纖維間的磨擦逐漸增大，所以流動性也隨之逐漸下降。  

4，碳纖維增強PC系列產品 

　　目前，市場可以提供的產品有6%，10%，15%和25%長碳纖增強PC系列產品，分別滿足高抗沖擊、防靜電、高強度和高導熱領域的應用需求。 

      用碳纖維增強的PC在碳纖維含量為6%時伸長率和沖擊強度均達到*大值，含量繼續增加時，由于碳纖維力學的各向異性導致伸長率和沖擊強度都迅速下降。 

      碳纖維屬于導電材料，當加入10%的碳纖維時該復合材料已經可以作為防靜電材料使用。 

      而拉伸強度，彎曲強度，彎曲模量得益于碳纖維的高強度、高模量，隨著碳纖維的增加明顯增加，與相同含量的玻璃纖維增強PC相比，碳纖維更加有效；15%的碳纖維含量是比較優化的高強度添加比例。 

      由于碳纖維一維方向超高的導熱速度（超過金屬），高填充的PC可以作為**的導熱塑料進行應用，導熱率高達20-40W/mK。 

5，碳纖維PC復合材料的應用 

　　5.1 空天與**領域 　　低逸氣構件、耐太空垃圾打擊構件、抗空間輻射構件、航天防熱瓦、抗激光打擊構件、耐高溫雷達整流罩等。 　　火箭與導彈發動機部件。航空發動機部件。槍械部件。航模工業。**工具箱及其部件。等等。 　　 

      5.2 特種零部件 　　用于各種工業用途。