孔隙是复合材料中最常见的缺陷之一,主要由以下原因引起:
树脂固化不完全:固化温度、时间或压力不足,导致树脂未能充分浸润纤维。
挥发物残留:树脂中的溶剂或低分子物质未完全挥发,在固化过程中形成气泡。
层压工艺不当:铺层时未充分压实,或真空袋密封不良,导致空气滞留。
影响:孔隙会降低材料的力学性能,如抗压强度和疲劳寿命。
分层是指复合材料层间粘接失效,形成分离现象,主要原因包括:
固化压力不均:层压过程中压力分布不均匀,导致局部粘接不良。
冲击损伤:外部撞击或机械应力使层间结合力减弱。
湿热老化:长期暴露在高温高湿环境中,树脂基体降解,导致层间剥离。
影响:分层会显著降低复合材料的刚度和承载能力,严重时可能导致结构失效。
复合材料的力学性能高度依赖纤维的排列方向,若纤维分布不均或偏离设计方向,可能由以下因素导致:
铺层错误:人工铺层时未按设计要求排列纤维。
树脂流动不均:树脂在固化过程中流动不充分,导致纤维移位。
影响:纤维取向偏差会改变材料的各向异性,影响其强度和刚度。
在制造过程中,杂质(如金属屑、灰尘等)可能混入材料,原因包括:
原材料不纯:纤维或树脂中含有未过滤的杂质。
生产环境不洁:车间粉尘或异物污染未及时清理。
传统的目视检查、敲击法难以发现内部缺陷,而无损检测(NDT)技术成为行业主流解决方案。其中,超声检测(UT)因其高精度、高效率,成为复合材料检测的方法。
相控阵超声通过多晶片探头动态聚焦,可快速扫描大面积区域,精准识别分层、孔隙等缺陷。
非接触式检测,适用于复杂曲面结构,但设备成本较高。
通过热激励检测材料内部缺陷,适用于近表面缺陷检测,但对深层缺陷灵敏度较低。
Dolphicam2 是新一代便携式相控阵超声检测设备,专为复合材料的高效检测而设计,其核心优势包括:
✅ 高分辨率成像:采用先进相控阵技术,可清晰显示缺陷位置、大小和形状。
✅ 便携轻便:重量仅1.5kg,适合现场检测,尤其适用于航空航天、风电叶片等大型结构。
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