孔隙率這個(gè)詞,可能很多都沒(méi)有聽(tīng)過(guò),它是指塊狀材料中空隙體積與總體積的百分比。碳纖維復(fù)合材料也有孔隙率這個(gè)說(shuō)法,我們來(lái)了解一下碳纖維復(fù)合材料空隙率及檢測(cè)它的方法。
 
碳纖維復(fù)合材料孔隙率檢測(cè)方法
 
    碳纖維復(fù)合材料孔隙率的意義
 
    孔隙率與密實(shí)度是相反的兩個(gè)概念,孔隙率指空的那個(gè)部分,密實(shí)度指實(shí)的那個(gè)部分,兩者加起來(lái)就是整體的體積。在碳纖維材料中,用它來(lái)表明碳纖維復(fù)合材料中是否存在較多的間隙,以此來(lái)評(píng)估碳纖維復(fù)合材料的性能優(yōu)劣。
 
    碳纖維復(fù)合材料之所以會(huì)存在空隙,與碳纖維復(fù)合材料的原料選擇、制作工藝密不可分。首先來(lái)說(shuō),碳纖維原絲浸潤(rùn)樹(shù)脂是否徹底,就會(huì)直接導(dǎo)致是否留有空隙;另外碳纖維預(yù)浸料在鋪層時(shí),如果壓制不緊實(shí),同樣會(huì)留有空隙;高溫加工成型中,如果溫度和壓力不夠,還是會(huì)留有空隙。
 
    碳纖維復(fù)合材料孔隙率的2種檢測(cè)方法
 
    1、射線檢測(cè):利用x、γ;射線對(duì)碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行透射及對(duì)射線的吸收、衰減程度的不同,從而得到黑度不同的圖像、射線檢測(cè)法能夠較為直觀的顯示出復(fù)合材料中的氣孔、夾雜、疏松等各類缺陷,但是射線檢測(cè)法只能對(duì)大于0.1mm的缺陷產(chǎn)生黑度差,然而碳纖維復(fù)合材料中的孔隙率大小基本在100μm以下,因此射線檢測(cè)的靈敏度及精確度還不夠理想。
 
    2、超聲檢測(cè)法:這種方法的靈敏度及精確度要高于射線檢測(cè)法,在碳纖維復(fù)合材料的超聲孔隙率檢測(cè)中,孔隙率大小與超聲波衰減量、波速存在一定的關(guān)系,并且材料中的空隙也會(huì)引發(fā)超聲波的非線性響應(yīng)型號(hào),引起超聲諧波的滋聲,這使得利用超聲衰減法、非線性超聲檢測(cè)法對(duì)碳纖維復(fù)合材料孔隙率進(jìn)行評(píng)價(jià)成為可能。
 
    碳纖維復(fù)合材料孔隙率幾乎無(wú)法避免,那想要性能更好的碳纖維材料及制品,只有在原料制備環(huán)節(jié)和制品加工環(huán)節(jié)提出更高的要求,這就需要從人和設(shè)備的角度共同努力了。