聚苯硫醚（PPS）作为世界范围内应用最广的特种工程塑料之一，过去常常被用于制造汽车功能件、电子工业中的变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体，集成电路载体，机械工业中的壳体、结构件、耐磨件及密封材料等。其在力学强度、热稳定性、耐腐蚀性、耐老化性和阻燃性等多方面都表现出良好的性能优势，但是，纯的PPS树脂也具有脆性大、韧性不够等性能缺陷，因此在实际应用中需要通过复合材料改性的方式来实现最佳的应用效果。其中，碳纤维增强就是行之有效的方法之一。

     利用碳纤维提升PPS复合材料的性能应该根据PPS复合材料的实际应用需求来决定，同时也要兼顾制造成本。一方面碳纤维的价格比较昂贵，另一方面，并非是碳纤维的加入量越多越好。我公司在碳纤维增强PPS复合材料产品的制造过程中发现，复合材料中碳纤维含量保持在一定的阈值内才能充分发挥其增强作用，客户可以以此为参考，并根据应用所需确定最为合适的用量。

      首先，碳纤维含量的占比在一定阈值内就会对PPS复合材料的拉伸性能有明显的增强作用。随着碳纤维含量的增加，PPS复合材料的拉伸性能随之上升，当碳纤维含量在20%-25%时，PPS复合材料的拉伸强度能提高40%-50%。当碳纤维含量超过25%后，拉伸性能的提升就会变得微乎其微。因此，针对PPS复合材料的拉伸性能来说，碳纤维含量的阈值最好保持在20%-25%之间，只有在这个阈值之内，复合材料的拉伸性能提升才会与碳纤维的含量成正比。

      其次，碳纤维的加入有助于PPS复合材料抗冲击性的提高。当PPS复合材料板在受到外力冲击时，树脂会将外加载荷传递到碳纤维上，碳纤维通过拔出、断裂及脱黏等过程吸收能量，从而成为承受外在载荷的主体。我公司产品研发部人员通过不同碳纤维含量的PPS复合材料板的对比，发现当碳纤维含量从15%-35%时，复合材料板的抗冲击性能逐步增加。当碳纤维含量超过45%时，反而会出现因树脂含量过低导致树脂与碳纤维间黏结变差的情况，从而使板材的抗冲击性能急剧下降。

      再者，碳纤维增强PPS复合材料的弯曲性能也和碳纤维的含量密切相关。同样是碳纤维增强的PPS复合材料板之间的对比：当碳纤维的含量从5%达到30%时，板材的弯曲性能几乎提升了一倍。但是，在碳纤维含量达到45%时，碳纤维增强PPS复合材料板的弯曲性能出现下降趋势。其原理也与上述原因类似——碳纤维含量过高，PPS树脂含量占比就会相应减少，就会影响到浸渍的效果，一旦浸渍程度不够，二者的界面黏结效果就会变差，从而产生一定的空隙，给弯曲性能带来负面影响。

       此外，碳纤维的有效利用不仅可以帮助PPS提升力学性能，也可以对其电导率产生一定的影响。我们在样品对比中发现当碳纤维的含量在15%-20%之间时，复合材料的电导率增幅最为明显。这是因为当碳纤维含量较低时，复合材料板表现为绝缘体，当碳纤维含量增加时，纤维之间的距离减小，相互搭接构建逐步增加，电导率也会增加，但是随着搭接的密度达到一定程度，电导率的增加就会趋于平缓。

      总之，碳纤维的加入对PPS多方面的性能提升都有积极的作用，但是复合材料的配比非常重要，需要严格掌控碳纤维的含量方能获得PPS复合材料最佳的应用状态。

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