Ученым впервые удалось измерить поперечное электрическое сопротивление углеродного волокна. Для этого команда использовала метод ван дер Пау. Исследование опубликовано в журнале Journal of Applied Physics.
Полимерные композитные конструкции, армированные углеродным волокном, играют все более важную роль в аэрокосмической отрасли, инфраструктуре, производстве энергии и транспорте. Тем не менее электрическое поведение композита сложно измерить или предсказать из-за электрической проводимости составляющих углеродных волокон и сложной иерархической микроструктуры композита. Теперь же американские ученые впервые смогли измерить поперечное электрическое сопротивление одного углеродного волокна.
«С помощью наших экспериментов удалось доказать, что электрические свойства, измеренные поперек углеродного волокна, не совпадают со свойствами, измеренными по длине волокна», — сообщает Нэнси Соттос из Американского института физики, соавтор исследования. Чтобы точно измерить удельное сопротивление в поперечном направлении углеродного волокна, ученые использовали метод ван дер Пау. Ранее он использовался в основном для измерения удельного сопротивления тонких пленок или дисков. Исследователи управляли кусочком углеродного волокна, используя сфокусированный ионный луч.
Измерения методом ван дер Пау проводились на срезе углеродного волокна, вырезанного с помощью сфокусированного ионного луча и подключенного к электродам для измерения электрического сопротивления. «Наши результаты показывают, что углеродное волокно IM7 более электропроводно в направлении, которое параллельно длине», — говорит соавтор работы Сатоши Мацуо.
В настоящее время исследователи работают над измерением электрического контактного сопротивления между двумя углеродными волокнами. Оно зависит от удельного электрического сопротивления и площади контакта — она также изменяется в зависимости от угла, под которым два волокна пересекают друг друга. В дальнейшем ученые планируют изучить измерения поперечного электрического сопротивления на разных типах углеродных волокон с отличающимися условиями измерения, например меняя температуру окружающей среды.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
