Abstract
在蒙地卡羅法的配合下，先以16位元的個人電腦模擬出二維情況下，導電性纖維在絕緣基材中的分佈情形，再應用二維展透模型來探討纖維的縱橫比及方位角對此複合材料中纖維之臨界面積比的影響，並計算複合材料的整體導電率。結果發現隨著纖維縱橫比增大，或纖維方向角隨機分佈的範圍愈大，均會使得臨界面積比變小。在某一稱為比例極限的纖維賢界面積比之上，臨界面積比的倒數與纖維縱橫比成正比。縱橫比為一時，矩形變成正方形，方位角的改變對臨界面積比的影響會變得很不顯著，不過由於隨機數產生器中不同起始值的選擇會改變試樣內矩形分佈的幾何關係，對臨界面積比會產生些微的影響，所以原始面積比的值各為0.88和0.89。鍵數對短纖維複合材料，尤其是異方性材料而言，並不是常數。臨界面積比隨著縱橫比的增加而變小，並且方位角範圍變小也會使臨界面積比增加。在縱橫比為五十之後，臨界面積比與縱橫比倒數平方成正比，而在雙對數關係圖上形成一條斜率為負一的直線。然而，此結論在高度方向性的纖維分佈之系統中，並非完全合理。在縱橫比等於五以上，臨界面積比的倒數和縱橫比能用一條直線來描述力可從縱橫比五視為一比例極限。還可看出直線的斜率會隨方位角範圍的縮小而減少。在縱橫比不大時，等向性與異方性試樣的臨界面積比相差很小，但在縱橫比較高的時候，兩者的差異就較明顯了。這點對使用昂貴的、高縱橫比之導電性纖維填充物的製造者就顯得特別重要了，因為在製造過程中，如果能夠製造出等向性纖維複合材料，就表示能夠用較少的填充物來製造和異方性纖維複合材料具有相尚導電率的複合材料。但若是產品要求某種程度的異方位，則儘可能使用縱橫比較高的纖維填充物，如此也能使用較少的填充物來製造所需要的導電複合材料。