在讨论缺陷产生原因之前,首先要明确复合材料中常见的缺陷类型:
分层(Delamination):层间粘接不良导致的分层现象,多发生在受力或受冲击区域。
气孔(Porosity):固化过程中气体未完全排出,形成微小孔洞,降低材料强度。
夹杂(Inclusions):生产过程中混入杂质,如纤维束、金属颗粒等。
树脂分布不均(Resin Rich/Starved Areas):树脂过多或过少导致局部力学性能下降。
纤维断裂(Fiber Breakage):成型或使用过程中纤维受损,影响整体承载能力。
复合材料的性能很大程度上取决于原材料(如纤维、树脂)的质量。纤维排列不均、树脂黏度不合适或固化剂配比错误,都可能导致内部缺陷。例如:
纤维束未充分浸润:树脂未能完全包裹纤维,形成局部薄弱点。
树脂固化不完全:温度或时间控制不当,导致气孔或未固化区域。
复合材料的成型方式(如手糊、缠绕、模压、RTM等)直接影响内部质量。常见工艺问题包括:
固化压力不足:导致气孔无法有效排出。
温度控制偏差:树脂固化不充分或局部过热导致应力集中。
铺层设计不合理:纤维方向错误或层间粘接不良,引发分层。
传统检测方法(如目视检查、超声波检测)存在效率低、精度受限等问题。红外热像技术因其非接触、快速、高分辨率的特点,成为复合材料无损检测的重要工具。
高灵敏度:可检测微小温差,精准识别分层、气孔等缺陷。
快速成像:大幅提升检测效率,适用于大面积复合材料扫描。
直观可视化:热图实时显示缺陷位置,便于分析判断。
便携易用:适合实验室和现场检测,操作简便。
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