[發明專利]一種復合材料纖維體積含量的測試方法

無效

• 申請號: 201510090545.0
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104730211A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 曾帥;賈智源;李煒
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種復合材料體積分數的測試方法，此復合材料包括單一增強體復合材料、兩種及以上增強體復合材料。

背景技術

復合材料的纖維體積含量是復合材料力學分析、評價、計算和設計的重要依據，其大小影響著復合材料的各方面的性能。目前測定纖維體積含量的方法主要有(金相)顯微鏡法、計算機圖像處理、樹脂溶解法、導電性法，由于玻纖增強復合材料幾乎透明，某些樹脂也較難溶解或者溶解周期長，這些方法難以適用于玻纖增強復合材料；此外還有密度法、煅燒法，對于碳纖增強復合材料也難以實現，對于碳/玻混雜復合材料更難以找到一種合適方法來測定的纖維的體積含量。

在實際工程應用中，一般是控制纖維和基體的質量配比，而在進行復合材料的結構設計和力學性能分析時，往往是用纖維的體積含量來計算，為了實際應用時測量控制配比的方便和力學性能的理論分析計算，需一種通過測試纖維質量含量來確定體積含量的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過纖維質量含量確定纖維體積含量的方法，解決復合材料纖維體積含量難以測定如碳/玻混雜復合材料。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種復合材料纖維體積含量的測試方法，該復合材料含有N種纖維，N≥1，其特征在于，步驟為：

第一步、獲得N種纖維中每種纖維的密度，其中，第i種纖維的密度為ρ_i，i＝1，…，N；

第二步、取純樹脂基體脫泡后在上述N種纖維與其增強時相同的固化工藝條件下固化，隨后測取固化后樹脂基體的密度ρ_c；

第三步、獲得復合材料中各種纖維的用量，其中，第i種纖維的用量為m_i；

第四步、取上述N種纖維按照設計的要求與脫泡后的樹脂基體真空灌注成型，并計算得到所用樹脂的用量為m_c，各種纖維的用量與樹脂的用量的計量單位相同，或計算出各種纖維及樹脂的質量分數，其中，第i種纖維的質量分數為W_i，樹脂的質量分數為W_c；

第五步、計算得到樹脂的體積含量V_c，Vc=mcρcΣi=1Nmiρi+mcρc]]>或Vc=WcρcΣi=1NWiρi+Wcρc;]]>計算各種纖維的體積含量，其中，第j種纖維的密度為V_j，j＝1，…，N，Vj=mjρjΣi=1Nmiρi+mcρc]]>或Vj=WjρjΣi=1NWiρi+Wcρc.]]>