传统成型工艺制备的导电复合材料内部导电通路分布不可控，且难以实现复合材料的电学与力学性能的匹配。利用选择性激光烧结技术快速制备了类金刚石结构石墨骨架素坯，并经过二次固化、真空压力浸渍酚醛树脂溶液以及高温碳化等后处理工艺改善石墨骨架电学以及力学性能，并将环氧树脂与之“复合”，制备了石墨/环氧树脂复合导电材料。通过正交试验，研究了石墨骨架结构特征参数对导电复合材料的电导率和抗弯强度的影响。研究结果表明：键半径R为决定复合材料电导率的主要因素，但对于其抗弯强度为较次要因素；键长L对复合材料的电导率和抗弯强度皆为较主要因素；当键长为6 mm、键半径为1.4 mm、键角为120°时，可获得力学性能和导电性能相协同的新型导电复合材料。

针对传统的填充型导电复合材料内部导电网络难以精确构造问题, 首次将选择性激光烧结成型技术应用于填充型导电复合材料成型中, 首先利用选择性激光烧结成型技术快速制备多孔石墨骨架, 然后利用热压成型工艺实现多孔石墨骨架与酚醛树脂基体的复合, 获得了新型填充型导电复合材料。研究了Y字型类蜂窝多孔石墨骨架基本特征结构参数对新型填充型导电复合材料电学性能影响, 给出新型填充型导电复合材料Z方向电阻率计算模型, 最后设计实验进行验证。研究表明, 新工艺是可行的, 通过改变基本特征单元结构参数即可改变新型填充型导电复合材料内部导电通路数量及并串联方式, 实现了对新型填充型导电复合材料电学性能的主动调控, 这为填充型导电复合材料制备提供了新方法。

提出了一种制备填充型导电复合材料的新方法。基于选择性激光烧结技术,快速制备了类蜂窝多孔石墨骨架坯体;对坯体进行浸渍、干燥、炭化处理后,获得了预制体;将预制体与酚醛树脂粉末复合在一起,获得了新型导电复合材料。研究结果表明,当蜂窝数量为18个时,Y型导电复合材料电导率达0.104 S·cm -1,抗弯强度达20.61 MPa。可通过不同的多孔石墨骨架结构和后处理工艺来调控填充型导电复合材料的力学和电学性能。