復(fù)合材料是兩種或兩種以上具有完全不同的機(jī)械性能、熱學(xué)性能和電性能材料的組合。
復(fù)合材料由于其較高的材料性能,廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海、汽車(chē)、體育等行業(yè)的結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域。
然而,在復(fù)合材料制備過(guò)程中形成的孔洞、分層或纖維分布不均勻等缺陷會(huì)嚴(yán)重影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。
本研究采用熱成像法、高頻渦流檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、x射線成像法、x射線斷層掃描法、高分辨率x射線CT等方法對(duì)碳纖維復(fù)合材料的顯微組織進(jìn)行了表征。
然后,采用連續(xù)拋磨切片技術(shù)對(duì)同一試樣進(jìn)行了三維重構(gòu)。
為了更好地分析這項(xiàng)工作的結(jié)果,并為復(fù)合材料中包含的所有特征和缺陷提取一個(gè)清晰的體積圖像,對(duì)數(shù)百個(gè)顯示微觀結(jié)構(gòu)變化的三維無(wú)損檢測(cè)和多序列掃描圖像進(jìn)行了深入的比較。
復(fù)合材料由兩種或兩種以上的材料制成,以利用組件達(dá)到的理想特性。
復(fù)合材料通常由增強(qiáng)劑(纖維)和相容的樹(shù)脂粘合劑(基體)組成,以獲得所需的性能。
先 進(jìn)的復(fù)合材料可以分為分層結(jié)構(gòu)和三明治夾層結(jié)構(gòu)。
分層結(jié)構(gòu)是粘合在一起的復(fù)合材料層或堆積材料層,而夾層是由復(fù)合材料薄層(蒙皮)之間的低密度芯組成的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)[1]。
為了評(píng)估幾種成像無(wú)損檢測(cè)方法在檢測(cè)可能影響碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性能的所有特征和缺陷方面的測(cè)量效率,本研究的目的如下:
1.在手工鋪敷的固化過(guò)程中,通過(guò)改變真空壓力來(lái)制造具有預(yù)定孔隙度和分層的碳/環(huán)氧復(fù)合材料。
2.進(jìn)行多種3D-NDE成像技術(shù)檢測(cè),以表征碳/環(huán)氧復(fù)合材料特定區(qū)域中包含的所有微觀特征。
3.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)切片,對(duì)成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供同一區(qū)域內(nèi)數(shù)百層的真實(shí)圖像。
4.對(duì)通過(guò)無(wú)損檢測(cè)成像測(cè)量的樣品厚度得到的大量圖像與自動(dòng)連續(xù)切片得到的圖像進(jìn)行深入比較。將其中無(wú)損檢測(cè)成像測(cè)量獲得的每個(gè)圖像分別與其他無(wú)損檢測(cè)技術(shù)獲得的相應(yīng)圖像和同一區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)連續(xù)切片成像進(jìn)行比較。