[發(fā)明專(zhuān)利]三維空間分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110214128.4
• 申請(qǐng)日: 2011-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102313686A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜波;黃玉東;劉麗;白永平;孟令輝;白惠文;費(fèi)飛飛;潘海濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N13/04
• 分類(lèi)號(hào): G01N13/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

預(yù)浸料是纖維或織物浸漬一定量樹(shù)脂，在一定工藝和條件下加工制成樹(shù)脂基體與增強(qiáng)體的組合物，是制造復(fù)合材料的中間材料。目前預(yù)浸料已經(jīng)廣泛應(yīng)用在航空航天等國(guó)防工業(yè)、能源和汽車(chē)等民用工業(yè)等領(lǐng)域，因此對(duì)預(yù)浸料的研究具有重大意義。

預(yù)浸料加工過(guò)程中內(nèi)部的浸透性的檢測(cè)是預(yù)浸料的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。纖維或織物浸漬的膠液的量少，預(yù)浸料內(nèi)部浸漬的不均勻，預(yù)浸料產(chǎn)品質(zhì)量差，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)制成過(guò)程中產(chǎn)品不合格，無(wú)法滿(mǎn)足連續(xù)生產(chǎn)的需要。目前，主要是通過(guò)掃描電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法觀(guān)察內(nèi)部圖像信息只能在2D空間分析圖像信息，并且無(wú)法穿透預(yù)浸料的內(nèi)部，準(zhǔn)確性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有方法無(wú)法真實(shí)的檢測(cè)預(yù)浸料內(nèi)部的浸透性的技術(shù)問(wèn)題；而提供三維空間分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)方法。

本發(fā)明中三維空間(3D)分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)方法是按下述步驟實(shí)現(xiàn)的：預(yù)浸料放入聚四氟乙烯塑料管中，再在電壓為80kV和電流為80μA條件下，以旋轉(zhuǎn)角度增量為0.4°旋轉(zhuǎn)180°或360°后獲取預(yù)浸料的3D圖像，利用Advanced?Bone?Analysis軟件對(duì)預(yù)浸料的3D圖像進(jìn)行處理獲得有顏色區(qū)域的體積R1及預(yù)浸料的總體積為R，然后帶入公式：R1/R×100％，即完成了三維空間分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)。

本發(fā)明通過(guò)高分辨顯微CT，在三維空間獲得的預(yù)浸料的浸透性，利用高分辨顯微CT在3維空間可以穿透預(yù)浸料的內(nèi)部，把預(yù)浸料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰地反映到圖像中，即使采用高分辨的掃描電鏡和光學(xué)顯微鏡只能觀(guān)察預(yù)浸料的表面或一個(gè)截面的信息(即2D空間的信息)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)法真實(shí)的反應(yīng)。所以采用高分辨顯微CT分析比2D的準(zhǔn)確率高，更為準(zhǔn)確地反映了預(yù)浸料的浸透性。本發(fā)明方法過(guò)程容易，操作簡(jiǎn)單，并且可以使用于多種類(lèi)型的增強(qiáng)材料和不同的樹(shù)脂基體的浸膠形成預(yù)浸料過(guò)程檢測(cè)。

本發(fā)明方法檢測(cè)的浸透性接近100％，說(shuō)明樹(shù)脂充分浸漬到纖維中，預(yù)浸料內(nèi)部沒(méi)有缺陷；當(dāng)浸透性接近0％，說(shuō)明預(yù)浸料是嚴(yán)重的殘次品，樹(shù)脂沒(méi)有浸漬到纖維中，材料不能使用。

附圖說(shuō)明

圖1是具體實(shí)施方式二玻璃布酚醛樹(shù)脂預(yù)浸料旋轉(zhuǎn)角度180°3D的示意圖；圖2是具體實(shí)施方式三玻璃布酚醛樹(shù)脂預(yù)浸料旋轉(zhuǎn)角度360°3D的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式中三維空間分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)方法是按下述步驟實(shí)現(xiàn)的：預(yù)浸料放入聚四氟乙烯塑料管中，然后置于高分辨顯微CT內(nèi)，再在電壓為80kV和電流為80μA條件下，以旋轉(zhuǎn)角度增量為0.4°旋轉(zhuǎn)180°或360°后獲取預(yù)浸料的3D圖像，利用Advanced?Bone?Analysis軟件對(duì)預(yù)浸料的3D圖像進(jìn)行處理獲得有顏色區(qū)域的體積R1及預(yù)浸料的總體積為R，然后帶入公式：R1/R×100％，即完成了三維空間分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式中三維空間分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)方法是按下述步驟實(shí)現(xiàn)的：從生產(chǎn)線(xiàn)上截取直徑為2cm、厚度為1cm的玻璃布酚醛樹(shù)脂預(yù)浸料，放入聚四氟乙烯塑料管中，預(yù)浸料放入聚四氟乙烯塑料管中，然后置于高分辨顯微CT內(nèi)，再在電壓為80kV和電流為80μA條件下，以旋轉(zhuǎn)角度增量為0.4°旋轉(zhuǎn)180°后獲取預(yù)浸料的3D圖像(見(jiàn)圖1)，利用Advanced?Bone?Analysis軟件對(duì)預(yù)浸料的3D圖像進(jìn)行處理獲得有顏色區(qū)域的體積R1＝24.86mm³及預(yù)浸料的總體積為R＝36.49mm³，然后帶入公式：R1/R×100％＝68.13％，即完成了三維空間分析預(yù)浸料內(nèi)部浸透性的檢測(cè)。

本實(shí)施方式預(yù)浸料的浸透性是68.13％，說(shuō)明預(yù)浸料中存在缺陷，有31.87％的空隙是樹(shù)脂沒(méi)有浸透的區(qū)域。