复合材料检测技术共50页文档

实验四复合材料外观及使用性能检测一、实验目的1、认识复合材料外观及性能检测的必要性。

2、熟悉和掌握聚合物基复合材料外观和使用性能的检测和分析方法。

二、实验内容1、外观检测。

2、硬度测试。

3、气味实验。

4、清洗性实验。

三、实验仪器和材料维氏硬度计、恒温箱、样品、剪刀、钢锯、干燥器、污染液。

四、实验步骤1、外观检测对试样进行外观评测，包括平整度、尺寸稳定性及表面缺陷等，并进行记录和比较。

2、硬度测试使用维氏硬度计对试样进行硬度测试并记录。

3、气味试验（1）取样，尺寸为100×100mm，试样数为3个。

（2）取3个4L 的干燥器洗净至无任何异味。

（3）将3个样品分别放入干燥器中并密封，在60±20℃的恒温槽中放置6小时，然后取出干燥器于室温中，由3人快速从容器缝中闻评气味强度和感觉。

评定气味的基准分为6级，4种感觉：级别特征种类感觉0 无味 A 愉快1 极微弱臭气 B 没有不愉快2 微弱臭气 C 不愉快但能忍受3 易感觉臭气 D 不能忍受4 强烈臭气5 极强烈臭气如果3人评定不同，以级别最高者为准。

4、清洗性试验（1）取试样50×50mm 若干件。

（2）准备污染液：如脂膏、牛奶、酱油、鞋油、罐头汁、饮料和泥浆等。

（3）将试样上分别涂上污染液，放置24小时。

（4）用清洗剂按压清洗1分钟，然后用自来水冲洗15秒钟，把试样放入干燥器中24小时干燥后评定污染程度。

5、耐擦洗性试验取试样200×200mm 在100±2℃的恒温箱中放置6小时，马上在试样上撒上细砂泥浆，并加压放置24小时，然后用纱布擦去泥砂，观察试样表面擦痕。

2。

复合材料的无损检测技术复合材料(composite materials)是指由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。

复合材料是应用现代技术发展涌现出的具有极大生命力的材料，具有刚度大、强度高、重量轻的优点，而且可根据使用条件的要求进行设计和制造，以满足各种特殊用途，从而极大地提高工程结构的效能，已成为一种当代新型的工程材料。

然而由于复合材料的非均质性和各项异性，在制造过程中工艺不稳定，极易产生缺陷。

在应用过程中，由于疲劳累积、撞击、腐蚀等物理化学的因素影响，复合材料也容易产生缺陷，这些缺陷很大一部分还是产生在复合材料内部。

复合材料在制造过程中的主要缺陷有: 气孔、分层、疏松、越层裂纹、界面分离、夹杂、树脂固化不良、钻孔损伤；在使用过程中的主要缺陷有:疲劳损伤和环境损伤,损伤的形式有脱胶、分层、基本龟裂、空隙增长、纤维断裂、皱褶变形、腐蚀坑、划伤、下陷、烧伤。

由于复合材料在使用工程中承担着重要作用，因此在材料进入市场前，应该进行严格的缺陷检测，这是对使用者和加工者负责的行为。

相应的，复合材料检测技术也得到了快速的发展，在检测技术中无损检测技术发展尤为突出。

下面就主要的复合材料无损检测技术作简要的概述：一、射线检测技术1.X射线检测法X射线无损探伤是检测复合材料损伤的常用方法。

目前常用的是胶片照相法,它是检查复合材料中孔隙和夹杂物等体积型缺陷的优良方法，对增强剂分布不均也有一定的检出能力,因此是一种不可缺少的检测手段。

该方法检测分层缺陷很困难，一般只有当裂纹平面与射线束大致平行时方能检出，所以该法通常只能检测与试样表面垂直的裂纹，可与超声反射法互补。

中北大学电子测试国防重点实验室的研究人员将X射线与现代测试理论相结合，在数字图像处理阶段，通过小波变换与图像分解理论，将一幅图像分解为大小、位置和方向都不同的分量，改变小波变换域中的某些参数的大小，实时地识别出X射线图像的内部缺陷。

复合材料无损检测技术1复合材料检测中的常用无损检测手段包括符合材料在内的无损伤检测手段，都存在一个前提，就是通过损伤检测来鉴定问题出现的形式，然后在无损伤检测中加以对比，从而确定缺陷瑕疵出现的位置、尺寸和数量等数据。

目前常用的无损伤检测方法有X射线（辐射法）、超声波（声学法）、CT（电磁法）、红外成像、微波等方式，本文选择三种有代表性的进行讨论。

1.1X射线无损检测法X射线具有透视功能，在无损测试中通过胶片照相的方法来确定符合材料中的缺陷和瑕疵，例如复合材料中的提及缺陷、疏松、纤维断裂等，这种检测方式非常清晰灵敏，检测所获得的识别材料容易观察。

但同样也存在缺陷，那就是检测材料缺乏分层分析的能力，不易发现与射线垂直方向上的断裂部分，如果需要检测的复合材料十分庞大，整个过程也会显得十分繁琐。

X射线无损检测法在实际的工业运用中，主要通过X射线发射器来完成，所以检测的尺寸有限，主要应对一些精密型仪器。

随着科学技术的发展以及学科之间的融合，现阶段也出现了X光与CT相互配合形成的无损探伤设备，在检测方式上取得了重要的改进。

1.2超声波无损检测法超声波无损检测法所使用的原理，是针对复合材料本身存在的缺陷和瑕疵进行报告。

超声波具有很高的灵敏度，在传播中能够发生衰减，复合材料中的分层、空隙、杂质等都能够提供不同的声波信号。

尽管超声波无损检测法的精确度很高，但是，它的缺点也同样源于此处。

精确度高是由于在检测中，针对不同的材料使用了不同的探头，在频繁拆换的过程中，就降低了检测的效率。

随着技术的发展，超声波无损检测也在自身的基础上形成了新的工艺，产生了SWF应力波因子检测的方法。

这种技术主要用于检测符合材料中细微缺陷群体性结构情况，适用于整体性要求严格的复合材料设备。

如压力液晶板，只要存在一个瑕疵或缺陷部分，就必须淘汰掉的情况。

1.3CT无损检测法这里所指的CT是工业CT，即，计算机断层扫描成像。

CT无损检测法具有的优点是直观、准确、清晰和便捷，这种方式主要用于工业级的大型设备无损检测。