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.
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.
破裂实验后,样品端口处纤维形貌三维提渲染图
样品内部孔隙分布三维表征(左图)
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
实验过程过程图示
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)
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
切片图数据(断面组分分布情况(左);内部组分分布情况(右))
样品三维体渲染图,断面处颗粒裂纹表征
样品内部结构三维体渲染图
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