聚合物基导电复合材料是由聚合物和导电填料复合而成。要得到高导电性的复合材料,需要添加较高含量的填料,但是,高填料含量会增大复合材料的加工难度。以低熔点金属作为填料为解决复合材料加工性能下降的问题提供了可能,但是低熔点金属容易从基体中析出。为了解决上述问题,低熔点金属和高熔点金属被同时用作导电填料,复合材料组成、结构和性能关系被研究。首先,单独采用Cu作为填料,了解Cu/PA66复合材料的加工过程、结构和性能。然后,依据这些数据设计Cu/低共熔Sn-Cu合金/PA66复合材料。在260℃条件下,先将Cu与PA66密炼共混,然后加入低熔点Sn-Cu合金继续共混制得复合材料。结果表明:固定金属总含量为53.3vol%,Sn-Cu合金与Cu体积比高于2时,随该体积比提高,复合材料中的金属相从均匀分布逐渐形成物理连续网络,复合材料的流动性、导电性和韧性逐渐提高。当该体积比达到3.2时,与Cu/PA66复合材料相比,材料的冲击强度可以提高一倍,粘度下降3个数量级。Sn-Cu合金与Cu的体积比固定为3,增加金属总含量,当金属总含量为20vol%时,复合材料从绝缘体转变为导体,体积电阻率达到10-3Ω·cm,且其流动性与PA66相当,即复合材料的加工流动性明显改善。在上述比例增加过程中,复合材料的流动性降低,韧性出现一个极小值。本文还对拉伸力场下,复合体系中金属相形态的变化及其机理进行了探索。研究结果表明,拉伸力场可以使复合体系中的金属相由球粒状向纤维状发展。但是,金属液滴纤维化并非同时发生,而是随拉伸程度提高,纤维化由大尺寸金属液滴向小尺寸液滴发展。即拉伸程度确定了一个液滴尺寸界限,高于这个界限的金属发生纤维化,而尺寸低于这个界限的液滴不发生纤维化。