在期刊上写作聚合物，，，，奥斯陆大都会大学和挪威奥斯陆大学的一组研究人员研究了复合聚合物材料的无效内容表征和组成部分。欧洲杯足球竞彩
学习：碳纤维增强聚合物的空隙含量测定：破坏性和非破坏性方法之间的比较。图片来源：Composite_Carbonman/Shutterstock.com
该团队比较了破坏性和非破坏性方法，并根据应用程序和正在分析的复合材料的类型对这些方法提出了建议。
空隙含量和碳纤维增强聚合物性能
碳纤维增强聚合物已被广泛探索，例如海洋结构组件，管道，航空航天应用，汽车应用和碳纤维微电极。这些材料表现欧洲杯足球竞彩出有利的机械和物理特性，使其成为理想的下一代材料，并且在许多情况下，它们显着降低了许多技术中使用的组件的重量。
空隙含量对层间剪切强度的影响。图片来源：Elkolali，M等人，聚合物
空隙含量会影响碳纤维增强聚合物的性能。当用树脂涂层纤维时，由于用树脂在纤维结构内替换空气效率低下而形成空隙。另外，由于气泡和挥发物的捕获，可以在层压过程中形成空隙。还有其他因素会影响空隙形成以及随之而来的材料质量，包括树脂的粘度，加工参数，例如时间和压力以及制造过程中树脂的温度。欧洲杯足球竞彩
空隙功能主要是球形的形状，可以增强应力并显着影响材料的机械性能。具有高空隙含量的层压板很容易破裂，并且基质和纤维之间的键合可能会削弱。空隙含量也会影响平面剪切以及弯曲和拉伸强度等特性。空隙不仅会影响材料的机械性能，而且还通过促进磨损和增加材料易受风化效果和水分渗透而造成纤维损伤。欧洲杯足球竞彩
除空白含量外，材料的纤维和基质组成会影响其性质和性能，对复合材料的性能具有主要作用。欧洲杯足球竞彩了解材料的纤维和基质组件的密度以及在去除矩阵之前的样品量的密度可提供有关void含量量的信息。
在汽车和航空航天行业中，使用标准化的重量测试来消除基质含量并测量矩阵去除前后样品的质量。最近，计算能力的数值技术和改进的发展促进了用于确定复合材料中空隙含量的高级数值建模的发展。欧洲杯足球竞彩一些研究为此目的使用了不同的数值方法，为在碳纤维增强聚合物研究领域的研究人员提供了有用的信息。
因此，为了确保碳纤维增强聚合物的性能和质量，在制造过程中必须大大降低空隙含量的水平。已经使用了几种方法来减少制造过程中的内容，例如真空包装和高压釜固化，但是这些方法不能完全消除空隙。
（（一个）硫酸消化过程中的碳/环氧树脂样品；（（b）添加了对第二个面板中包含的氢的描述。图片来源：Elkolali，M等人，聚合物
研究
新研究的目的发表在聚合物是进行破坏性和非破坏性测试，以确定细丝伤口管样品的纤维，基质和空隙含量并比较测试结果。作者研究了两项破坏性测试和一项非破坏性测试。
该研究还有一些其他目标。作者评估了破坏性测试，以研究其准确性，并就最合适的测试提出建议。还评估了非破坏性测试。作者评估了该测试结果的分辨率以及执行和导出3D分析的能力。对经过测试材料样品的扫描和重建数据进行了数值分析，以实现进一步的研究，以预测层压强度并将结果与机械测试进行比较。
该研究的进一步目的是比较破坏性和无损性测试的准确性，可用性和简单性。两种酸消化试验用于破坏性测试，一种含硫酸和硝酸。进行的非破坏性测试是Micro-CT扫描。
作者证明，使用硫酸是有利的，更容易使用。实验时间不到一个小时，而硝酸的四十小时，并且使用硫酸更便宜，并且可以更准确地确定加固和基质的质量含量。但是，需要更多的安全设备，因为它涉及更多危2020欧洲杯下注官网险。然而，破坏性测试不如鉴定微伏的微型CT扫描准确。
扫描的样品“ µCT 2”显示了灰色的复合材料和红色的空隙；（（一个）扫描样品（（b）切开的部分显示样品中的空隙。图片来源：Elkolali，M等人，聚合物
尽管微型CT扫描可以更精确地确定微型生物，但结果表明，由于它们之间缺乏相当大的差异，因此无法区分矩阵和加固。但是，像所有非破坏性测试一样，微CT扫描的优势是对同一样品进行进一步分析的可能性。
作者指出，未来的研究将涉及通过机械测试和研究Micro-CT扫描结果的相关性来验证FEM，以预测复合层压板层压板内和计划外强度。此外，未来的工作将通过调整碳纤维增强聚合物的机械性能来设计深水自动驾驶汽车的船体。
进一步阅读
Elkolali，M等。（2022）碳纤维增强聚合物的空隙含量测定：破坏性和非破坏性方法之间的比较[在线的]聚合物14（6）1212 |mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2073-4360/14/6/1212
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