XRM应用介绍-复合材料

发表时间：2021-10-27

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作者：伦琴实验室

由于复合材料独特的结构特点，以及生产制造过程中工艺技术及操作等因素的影响，其不可避免地会产生缺陷与损伤，从而影响复合材料的性能、结构完整性及使用寿命。因此，再无损情况下对复合材料的内部结构进行表征就显得尤为重要了，而能够无损表征样品内部真实三维结构的XRM技术便是其中重要表征手段之一。

实例一

碳纤维增强复合材料（CFRP After Bending Test）弯曲试验后，裂纹及孔径尺寸三维分布的表征，Bruker Skyscan 2214, 350nm.

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切片图：纤维及孔隙形貌局部放大（左图）孔径尺寸三维分布表征（右图）

碳纤维增强复合材料（CFRP After Mechanical Test）破裂实验后断裂处纤维形貌及内部孔隙尺寸变化三维表征，Bruker Skyscan 1272, 2μm.

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破裂实验后，样品端口处纤维形貌三维提渲染图

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样品内部孔隙分布三维表征（左图）孔径分布直方图（右图）

实例二

玻璃纤维/玻璃+芳纶纤维增强复合材料（GFRP/G+AFRP）应力性能对比，Bruker Skyscan1273，12um

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实验过程过程图示

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两组样品相同位置截面形变情况对比切片图；

玻璃纤维增强复合材料（左）；玻璃+芳纶纤维增强复合材料（右）

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力-位移曲线；玻璃纤维增强复合材料（黑色）；玻璃+芳纶纤维复合材料（红色）

实例三

HTPB固体推进剂复合材料三维结构表征，Skyscan 2214,1um

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切片图数据（断面组分分布情况（左）；内部组分分布情况（右））

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样品三维体渲染图，断面处颗粒裂纹表征

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样品内部结构三维体渲染图

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