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XRM应用介绍-复合材料

发表时间:2021-10-27      
浏览次数:2128      
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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