中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

碳纖維增強塑料（CFRP）是用碳纖維增強熱固性樹脂而制成的復(fù)合材料。CFRP比鋼更堅固、更輕，雖然與傳統(tǒng)的金屬和樹脂材料相比成本相對較高，但其優(yōu)異的力學(xué)性能正導(dǎo)致其在工業(yè)應(yīng)用（尤其是汽車領(lǐng)域）中的應(yīng)用增加。

碳纖維增強熱塑性塑料（CFRTP）是近年來發(fā)展起來的一種新型材料，與CFRP相比，它具有更高的生產(chǎn)率、可加工性和可回收性。由于CFRTP的成型速度比CFRP快得多，因此它更適合需要大規(guī)模生產(chǎn)的應(yīng)用。正如預(yù)期的那樣，它在汽車工業(yè)中得到了相當(dāng)大的發(fā)展。

盡管CFRP和CFRTP都比傳統(tǒng)樹脂材料具有更高的機械性能，但在整個制造過程中仍然存在內(nèi)部空洞和裂紋的可能性。這些空隙和裂縫可能會導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷。CFRP和CFRTP的力學(xué)性能也受材料中碳纖維的取向控制。如果要保持CFRP和CFRTP產(chǎn)品的質(zhì)量始終如一，則應(yīng)分析樹脂中是否存在空隙和裂縫以及纖維的取向是否正確。

這些分析測試可以使用X射線CT系統(tǒng)進行，這些系統(tǒng)可以對檢查目標的三維結(jié)構(gòu)進行無損觀察。本文詳細介紹了使用Shimadzu inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus微聚焦X射線CT系統(tǒng)（圖1）觀察CFRTP中的空隙和纖維取向的情況。

圖1. inspeXio™SMX™-225CT FPD HR Plus Microfocus X射線CT系統(tǒng)。

圖2顯示了CFRTP樣本的外觀，該樣品由多層層壓材料組成，其總尺寸為30 mm×3 mm×1 mm。

圖2. CFRTP樣品的外觀。

圖3顯示了MPR（多平面重建）屏幕。通過CT系統(tǒng)掃描了一部分樣品之后，可以從不同角度觀看的橫截面顯示在同一屏幕上。

圖3. MPR屏幕顯示了CFRTP的橫斷面圖像。

樣品中每個橫截面的位置可以通過每個屏幕左上角的數(shù)字和屏幕上繪制的線條來識別。隨著密度的增加，橫截面圖像中的較高密度區(qū)域顯示為白色，而較低密度區(qū)域顯示為黑色。這種方法可以從視覺上識別裂縫、空隙、樹脂和碳纖維。

對不同截面的觀察證實，CFRTP的結(jié)構(gòu)由密集排列的碳纖維組成，碳纖維的寬度為幾微米。這些纖維在復(fù)合材料中形成定向?qū)?，而在每層中纖維的定向是正交的。圖4顯示了屏幕上顯示的CT數(shù)據(jù)。這些屏幕顯示掃描樣本的三維表示，從而更易于理解其結(jié)構(gòu)。

圖4.顯示CFRTP的3D表示的屏幕。

屏幕1是靠近樣品表面觀察的結(jié)果，而屏幕2是屏幕1的放大圖。屏幕2顯示了一塊密度高于纖維的雜質(zhì)顆粒和樣品表面的分層，這被認為是由于施加了力而發(fā)生的。

屏幕3顯示了通過在CT數(shù)據(jù)中切割樣品表面的一部分觀察到的樣品內(nèi)部，而屏幕4是屏幕3的放大視圖。此處顯示的層壓結(jié)構(gòu)是由正交排列的碳纖維層構(gòu)成的，并可能觀察到靠近表面的裂紋。

在圖5所示的屏幕中，樣品內(nèi)部檢測到的空隙已根據(jù)其體積著色，可以基于XYZ坐標、空隙體積和直徑等信息選擇檢測目標，這使得能夠提取具體影響整體產(chǎn)品質(zhì)量的空隙。

圖5.屏幕顯示CFRTP的3D表示：孔隙分析。

圖6顯示的屏幕顯示了纖維取向分析的結(jié)果。此處，標準方向在數(shù)據(jù)中定義為0°，而CFRTP中的纖維已根據(jù)其偏離角度進行了著色。

圖6.屏幕顯示了CFRTP的3D表示：纖維取向分析。

圖7中顯示的直方圖以圖形形式說明了圖6中的分析結(jié)果。在該圖中，X軸表示相對于纖維的標準取向的偏角，而Y軸表示每個偏角的頻率。

圖7.直方圖顯示了CFRTP的纖維取向角。

上述頻率可以理解為每個偏離角的像素的百分比，由此CFRTP圖像中的像素總數(shù)為100％。將偏差顯示為顏色和數(shù)字（圖6和圖7）可以輕松了解纖維取向的情況。上述顯示的結(jié)果證實，大量纖維相對于標準方向呈90°取向。

該實驗表明，inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus微聚焦X射線CT系統(tǒng)能夠分析CFRP和CFRTP中包含的空隙的大小和位置，以及樹脂基體中碳纖維的取向，該系統(tǒng)非常適合使用纖維復(fù)合材料的產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量控制。