复合材料学报

作者：李果, 王继辉, 倪爱清, 张桂明, 郭万涛,

关键词：碳纤维, 复合材料, 厚度, 孔隙率, 超声检测, 衰减系数,

复合材料中孔隙的存在造成了材料性能的下降，因此，对材料孔隙的检测至关重要。本文利用异丙醇（IPA）添加量的不同，制备了不同层数、不同孔隙率含量的碳纤维（CF）布/环氧树脂层合板试件。采用脉冲反射法测试计算了CF布/环氧树脂层合板试件的超声衰减系数，通过金相显微分析对孔隙的分布、形状及尺寸进行了表征，运用MATLAB对金相显微图进行分析得到试件的孔隙率。讨论了孔隙率对材料的声速、声阻抗及超声衰减系数的影响规律，利用4组不同层数样本试件的孔隙率和超声衰减量的试验数据，给出了基于模型的孔隙率与材料层数、超声衰减量的拟合公式。结果表明，随着IPA添加量的增加，CF布/环氧树脂层合板（2 mm）孔隙率从1.09%增加到4.16%，材料的声速和声阻抗均下降，超声衰减系数从2.51 dB/mm增大到5.34 dB/mm。孔隙率为1%时，厚度从2 mm （8层）增加到5 mm（20层），衰减系数增大了0.54 dB/mm。

来源：2020年第4期

《复合材料学报》期刊编辑部

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