显微CT检测技术在航天复合材料的应用

发表时间：2023-03-02

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　　显微CT，也称为Micro-CT，X射线微断层摄影技术。它是一种非侵入性和非破坏性成像技术，在不破坏产品的情况下，利用X射线对产品进行扫描得到三维图像，通过图像软件分析获得内部详尽的三维结构信息。

　　工作原理：

　　显微CT检测是利用强度均匀的X射线穿过密度不同的物质后，X射线的强度变得不均匀，这一不均匀程度与物体的密度相对应，投射到探测器上形成于物质密度相对应的影响，显微CT实现高的空间分辨率在于采用了微焦斑X射线源，高分辨率探测器和几何放大，此外，影响空间分辨率的因素还包括转台稳定性和CT重构中的滤波算法。

　　显微CT系统的基本构建包括3部分：X射线源、旋转载物台和高分辨率面阵探测器。如图2所示，由X射线源连续产生射线，穿透载物台上的样品后，探测器进行X射线的收集，将收集的各个断面的二维图像进行重建，从而得到样品内部结构的三维图像。

　　显微CT检测技术在航天复合材料的应用：

　　1、检测系统：

　　采用的225kV微焦点X射线机和面阵阵列探测器组成X射线显微CT检测系统，较高分辨率5μm。显微CT检测系统的检测参数：焦点尺寸3μm，空间分辨率6lp/mm，密度分辨率0.5%，可检较大工件直径150mm，工作电压15～180kV，工作电流60～150μA，较小旋转角增量0.1°，平均帧数为5，像素组合2×2。

　　2、检测材料：

　　显微CT检测的材料包括C/C复合材料、陶瓷基复合材料以及金属材料。将检测的样品加工成检测台能稳固的尺寸，对产品进行DR扫描来确定扫描位置，根据DR图像确定要进行三维扫描的区域，得到产品的三维数据信息。利用VG图像处理软件处理分析各个层面的微观信息图。

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