RTM碳纤维复合材料宏观缺陷超声表征及分析

玻璃钢/复合材料 ›› 2017, Vol. 0 ›› Issue (4): 70-74.

RTM碳纤维复合材料宏观缺陷超声表征及分析

陆铭慧¹, 王俊东^1*, 张毅萍¹, 李沛芮²

1.南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌330063;
2.江西洪都航空工业股份有限公司,南昌330024

收稿日期:2016-10-28 出版日期:2017-04-28 发布日期:2017-04-28
通讯作者: 王俊东(1989-),男,主要从事超声检测方面的研究。
作者简介:陆铭慧(1963-),女,博士,教授,主要从事超声检测研究及教学方面的研究。
基金资助:
国防科工局技术基础科研项目(Z202014T001)

ULTRASONIC CHARACTERIZATION AND ANALYSIS OF MACRO DEFECTS IN RTM CARBON FIBER COMPOSITES

LU Ming-hui¹,WANG Jun-dong^1*,ZHANG Yi-ping¹,LI Pei-rui²

1.Key Laboratory of Nondestructive Testing, Ministry of Education, Nanchang Hangkong University 330063, China;
2.Jiangxi Hongdu Aviation Industry Co., Ltd., Nanchang 330024, China

Received:2016-10-28 Online:2017-04-28 Published:2017-04-28

摘要/Abstract

摘要： 以RTM碳纤维复合材料为研究对象,通过超声特征扫描成像系统对大量试样进行检测,由理论可知,超声波的反射特性会随着宏观缺陷类型的不同而不同。首先从理论上分析各缺陷的反射特性,然后找出不同的宏观自然缺陷,归纳总结各种缺陷对应的图像特点,再采取破坏方法对试样进行切割、打磨,通过显微镜观察不同缺陷形貌特征。结果表明,超声特征扫描成像系统可以检测并分辨出不同的宏观缺陷,通过观察缺陷金相图可知不同类型缺陷形貌特征也各不相同,为RTM碳纤维复合材料宏观缺陷检测及形貌研究提供了一种可行方案。

关键词: RTM, 宏观缺陷, 形貌特征

Abstract: The research object of this paper is RTM carbon fiber composite material. The ultrasonic characteristic scanning system is used to detect a large number of samples. Theoretically, the reflection characteristics of ultrasonic wave will vary with the type of macro defects. In this paper, the reflection characteristics of each defect are analyzed theoretically. Then, different macroscopic natural defects are found out, and the image characteristics of each defect are summarized. Then, the samples were cut into pieces and polished by destructive method, and the morphological characteristics of different defects were observed by microscope. The results show that the ultrasonic characteristic scanning system can detect and distinguish different macroscopic defects, and the morphological features of different types of defects are different by observing the metallographic diagram of defects, which provides a feasible method for the macroscopic defect detection and morphology study of RTM carbon fiber composite.

Key words: RTM, macroscopic defect, morphology features

中图分类号:

TB332

陆铭慧, 王俊东, 张毅萍, 李沛芮. RTM碳纤维复合材料宏观缺陷超声表征及分析[J]. 玻璃钢/复合材料, 2017, 0(4): 70-74.

LU Ming-hui,WANG Jun-dong,ZHANG Yi-ping,LI Pei-rui. ULTRASONIC CHARACTERIZATION AND ANALYSIS OF MACRO DEFECTS IN RTM CARBON FIBER COMPOSITES[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2017, 0(4): 70-74.

参考文献

[1] 郑澎. VARTM工艺浸润过程及其应用基础研究[D]. 太原: 中北大学, 2011.
[2] 潘玲玲. 碳纤维复合材料典型车身覆盖件设计开发与试制[D]. 上海: 同济大学, 2006.
[3] 段跃新, 姚福军, 孙玉敏, 等. 工字梁构件的RTM工艺模拟与实验研究[C]//南京复合材料技术发展研讨会.
[4] 段跃新, 姚福军, 张佐光. RTM工艺模拟及干斑缺陷控制研究[J]. 材料工程, 2006(Z1): 285-289.
[5] 孙玉敏, 段跃新, 李丹, 等. 风机叶片RTM工艺模拟分析及其优化[J]. 复合材料学报, 2005, 22(4): 23-29.
[6] 张默. 真空辅助树脂成型实时监测技术研究[D]. 上海: 东华大学, 2011.
[7] 张卫星, 马琳. RTM工艺气泡缺陷形成机理研究[J]. 山西建筑, 2010, 36(28): 127-128.
[8] 钟国旗. TC4钛合金结构件激光焊接装备研发及实验研究[D]. 镇江: 江苏大学, 2015.
[9] 周武平, 车洪艳, 刘国辉, 等. 热等静压扩散连接技术的研究与应用[C]//粉末冶金产业技术创新战略联盟暨2012年中国粉末冶金产业发展论坛. 2012.
[10] 胡坤芳. 判断超声波探伤缺陷的几种方法[J]. 贵州工业大学学报:自然科学版, 2008, 37(5): 78-80.
[11] 孙明磊. 风力发电轴承超声检测方法研究与设备设计[D]. 南昌: 南昌航空大学, 2012.
[12] 朱毅, 陆铭慧. 金属复合材料结合层超声特征成像检测[C]//2007南昌无损检测国际会议——无损检测技术国际研讨会暨无损检测高等教育发展论坛、电磁检测学术交流会. 2007.
[13] 张锐, 陈以方, 付德永. 复合材料手动扫描超声特征成像检测[J]. 材料工程, 2003(4): 34-38.
[14] 李庆, 王海芳, 陈以方,等. 复合板材的超声特征扫描成像检测[J]. 材料工程, 2006(8): 52-56.
[15] 邱桂杰. RTM成型工艺中缺陷形成机理的研究[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2002.
[16] 李萍. RTM制品缺陷分析与表征[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2007.