抗静电复合涂层在航空航天、电子、军事等领域有着极为重要的应用。填充型抗静电复合涂层以其加工工艺简单、制备成本较低、机械性能优越等特点,成为了最主要的抗静电复合涂层种类。抗静电复合涂层必须具备适当的电导率,这要求填充料的含量必须达到一定程度。常见的粉末型填充料添加量很大,对基体树脂的机械性能会造成破坏。碳纤维作为导电填料,具有质轻、导电性能好、添加量少等优点,但由于其介电损耗和介电常数过高,影响了其实际使用。本课题通过调整碳化工艺,制备了介电性能优越、电导率可控的低温碳化纤维,并制备了以弹性聚氨酯树脂为基体涂料的抗静电复合涂层。本文研究了碳化工艺对低温碳化纤维体电阻率的影响,并通过元素分析仪(EA)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)等手段对其进行表征,分析了纤维内部结构变化对体电阻率的影响。结果表明：碳化温度是影响纤维体电阻率的关键因素；随着碳化温度的升高,纤维内部结构更加致密,结晶度逐渐升高；600～900-C碳化的纤维其电阻率可以调控在103～10-2Ω·cm之间；适当的延长保温时间有助于纤维体电阻率的降低。分析了不同预氧化工艺对低温碳化纤维的影响,发现碳化温度较低时,预氧化程度越大,纤维体电阻率越低。比较了湿法纺丝原丝、干喷湿纺原丝、静电纺丝原丝制备成低温碳化纤维后体电阻率的差异。探究了碳化温度对纤维介电性能的影响和作用规律。碳化纤维抗静电复合涂层的表面电阻率主要受碳化纤维的体电阻率、长度和含量的影响。体电阻率越低,复合涂层形成完整导电通路后的表面电阻率就越低；碳化纤维的长度越大,越容易在涂层内部形成导电通路；随着碳化纤维含量的增加,涂层突然开始导电,然后进入逾渗转变区域,继续增加纤维含量,涂层的表面电阻率下降缓慢。通过比较不同电压下表面电阻率的测试结果,证明了碳化纤维复合涂层内存在隧道效应和场致发射效应。同时通过比较不同填充料的复合涂层的导电特性,发现了碳化纤维抗静电复合涂层具备的“尖端效应”优势。纤维在涂料基体中均匀的分散是制备网络化抗静电涂层的前提和关键。通过研究分散时问、超声时间对纤维分散性的影响,结果发现制备短切纤维和树脂混合料时,应采取高速搅拌和低速搅拌相结合的方法：先以800 r/min的速度分散5 min,再以2000 r/min的速度搅拌20 min,纤维即可达到良好的分散状况。采用质量分散系数β来评价纤维分散的均匀程度。结果表明：纤维长度低于4mm时,容易获得均匀的分散体系。纤维含量对复合涂层表面电阻的分散性有着关键性的影响,为保证其均匀性,纤维的含量应该避开逾渗转变区域。另外,本课题还探讨了树脂粘度、溶剂处理对纤维在树脂中分散性的影响。