本发明专利技术涉及一种碳纤维复合材料层合板孔隙率无损检测试样的甄选方法。它解决了由于现有制造技术很难制造出孔隙分布均匀的孔隙率试样，因而无法为复合材料层合板孔隙率检测和试验研究提供具有均匀孔隙试块的问题。本发明专利技术方法是采用的超声检测方法对试样进行C扫描成像检测，以C扫描图像颜色变化为依据，选取声波幅度变化不大且分布均匀的区域进行标记，再将与该区域对应的试样上的部分切割下来作为孔隙率检测试块。本发明专利技术技术方案的优点是：1、保证选取的孔隙率试样具有较均匀的孔隙分布；2、保证孔隙率试样截取部位的准确性；3、减小金相法测量孔隙率结果的误差；4、保证金相法测量的面积孔隙率与超声检测测量的体积孔隙率有较好的对应关系。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳纤维复合材料层合板孔隙率无损检测试样的甄选方法，属于无损检测
技术介绍
孔隙是复合材料中的主要缺陷之一，孔隙的增加对力学性能有严重影响，国外先进航空公司对复合材料层合板制件均制定了严格的孔隙率检测方法，而我国目前尚缺少可以用于行业内指导实际检测的复合材料孔隙率检测方法。随着复合材料制造技术的快速发展，复合材料制件在军用飞机上的应用越来越多，然而，不能进行层合板结构的孔隙率检测，成为影响飞机飞行安全的重大隐患。为保证飞机飞行安全，实现检测技术与先进的材料制造技术相匹配，有必要开展复合材料层合板孔隙率检测方法研究和方法制定工作。孔隙分布均匀的复合材料层合板孔隙率试样是开展孔隙率无损检测研究的必要条件。然而，由于孔隙率试样主要是通过调节固化工艺中的温度、压力、固化时间等参数来实现，没有统一的制作工艺标准，所以较难通过工艺控制制作出指定孔隙率且孔隙均匀分布的试块。
技术实现思路
本专利技术正是针对上述均匀孔隙率试块制作困难的现象而设计的一种碳纤维复合材料层合板孔隙率试样的甄选方法，其目的是可以有效的得到分布均匀的碳纤维复合材料层合板孔隙率试块，为碳纤维复合材料孔隙率检测方法研究提供试验对象，为孔隙率检测提供参考基准。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:—种碳纤维复合材料层合板孔隙率无损检测试样甄选方法，其特征在于:该方法的步骤如下:步骤1、对于厚度大于1mm的碳纤维复合材料层合板试样⑴采用喷水式穿透法进行C扫描检测，对于厚度小于1mm的碳纤维复合材料层合板试样(I)采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测，采用喷水式穿透法进行C扫描检测的设备参数为:水套(2)的喷水口(4) 口径小于等于6mm，探头(3)频率为5MHz?10MHz，最小米样间距小于等于0.5mm, C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率达到128级或以上；采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测的设备参数为:探头(3)的晶片(5)直径范围为9mm?19mm，探头(3)的频率为5MHz?10MHz，最小米样间距小于等于0.5_，C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率达到128级或以上；步骤2、首先通过目视观察初步选择C扫描图像中成像颜色变化不大的区域，然后选择该区域内不小于50mmX50mm的正方形框(6)，读取并记录该正方形框(6)中每一个像素点对应的声波幅度，通过以下公式计算该正方形框(6)内声波幅度的最大变化率N;N = (b~a) /b式中:N正方形框(6)内声波幅度的最大变化率，a正方形框(6)内声波幅度最小值，b正方形框(6)内声波幅度最大值；若N> 10%，则该正方形框(6)内孔隙率变化不满足孔隙率试块筛选要求，需对C扫描图像进行重新框选并计算框选内声波幅度的最大变化率N，直至NS 10%为止；步骤3、将碳纤维复合材料层合板试样(I)的C扫描图像按1:1的尺寸打印在白纸(7)上，并将白纸(7)覆盖在碳纤维复合材料层合板试样(I)上，使白纸上的C扫描图像与碳纤维复合材料层合板试样(I)的边际吻合，然后沿C扫描图像中选定的正方形框(6)的边缘对碳纤维复合材料层合板试样(I)进行低速线切割，完成后得到碳纤维复合材料层合板孔隙率试块(8)。本专利技术具有的优点和有益效果是:1、保证选取的孔隙率试块具有较均匀的孔隙分布；2、保证孔隙率试块截取部位的准确性；3、减小金相法测量孔隙率结果的误差；4、保证金相法测量的面积孔隙率与超声检测测量的体积孔隙率有较好的对应关系O【附图说明】图1是采用喷水式穿透法进行C扫描检测的示意图图2是采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测的示意图图3是制备碳纤维复合材料层合板孔隙率试块(8)的示意图图4是对C扫描图像进行处理的软件流程图【具体实施方式】以下将结合附图和实施例对本专利技术技术方案作进一步地详述:本专利技术实施例选择12mm和6mm的碳纤维复合材料层合板，步骤I是对12mm的碳纤维复合材料层合板采用喷水式穿透法进行C扫描检测，如图1所示，对6mm的碳纤维复合材料层合板采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测，如图2所示；采用北京航空材料研究院研制的SM-300型喷水超声C扫描检测系统进行喷水式穿透法检测，检测参数为:水套2的喷水口 4 口径小于等于6mm，探头3频率为5MHz，探头3的晶片直径为12mm，最小采样间距小于等于0.5mm，C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率达到128级或以上；采用以色列ScanMaster LS-200型水浸超声C扫描检测系统进行玻璃板脉冲反射法检测，检测参数为:探头3的晶片5直径范围为19mm，探头3的频率为5MHz?10MHz，最小采样间距小于等于0.5mm，C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率达到128级或以上；步骤2、检测结束后，在SM-300型喷水超声C扫描检测系统或LS-200型水浸超声C扫描检测系统中的检测结果显示软件界面下，会得到被检测试样的C扫描图像。通过目视观察初步选择C扫描图像中成像颜色变化不大的区域，然后用鼠标框选该区域内不小于50mmX50mm的正方形框6(图4中a)，利用检测结果显示软件界面中常规的数据处理功能，筛选并显示出框选区域中声波幅值的最小值a和最大值b (图4中b)，通过以下公式计算该正方形框6内声波幅度的最大变化率N(图4中c)；N = (b~a) /b式中:N正方形框6内声波幅度的最大变化率，a正方形框6内声波幅度最小值，b正方形框6内声波幅度最大值；若N> 10%，则该正方形框6内孔隙率变化不满足孔隙率试块筛选要求，需对C扫描图像进行重新框选并计算框选内声波幅度的最大变化率N(图4中d)，直至N < 10%为止(图4中e)；步骤3、将碳纤维复合材料层合板试样I的C扫描图像按1:1的尺寸打印在白纸7上，将白纸7上正方形框6的部分沿边缘剪掉，再将白纸7覆盖在碳纤维复合材料层合板试样I上，使白纸上的C扫描图像与碳纤维复合材料层合板试样I的边际吻合，然后沿C扫描图像中选定的正方形框6的边缘对碳纤维复合材料层合板试样I进行低速线切割，切割时应防止产生分层、振裂、过热等现象，完成后得到碳纤维复合材料层合板孔隙率试块8。【主权项】1.，其特征在于:该方法的步骤如下: 步骤1、对于厚度大于1mm的碳纤维复合材料层合板试样(I)采用喷水式穿透法进行C扫描检测，对于厚度小于1mm的碳纤维复合材料层合板试样(I)采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测，采用喷水式穿透法进行C扫描检测的设备参数为:水套(2)的喷水口(4)口径小于等于6mm，探头(3)频率为5MHz?10MHz，最小米样间距小于等于0.5mm, C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率达到128级或以上；采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测的设备参数为:探头(3)的晶片(5)直径范围为9mm?19mm，探头(3)的频率为5MHz?10MHz，最小米样间距小于等于0.5mm,C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳纤维复合材料层合板孔隙率无损检测试样甄选方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤1、对于厚度大于10mm的碳纤维复合材料层合板试样(1)采用喷水式穿透法进行C扫描检测，对于厚度小于10mm的碳纤维复合材料层合板试样(1)采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测，采用喷水式穿透法进行C扫描检测的设备参数为：水套(2)的喷水口(4)口径小于等于6mm，探头(3)频率为5MHz～10MHz，最小采样间距小于等于0.5mm，C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率达到128级或以上；采用玻璃板脉冲反射法进行C扫描检测的设备参数为：探头(3)的晶片(5)直径范围为9mm～19mm，探头(3)的频率为5MHz～10MHz，最小采样间距小于等于0.5mm，C扫描图像中不同颜色显示代表声波穿过被检测试样后的声波强度，C扫描图像颜色分辨率达到128级或以上；步骤2、首先通过目视观察初步选择C扫描图像中成像颜色变化不大的区域，然后选择该区域内不小于50mm×50mm的正方形框(6)，读取并记录该正方形框(6)中每一个像素点对应的声波幅度，通过以下公式计算该正方形框(6)内声波幅度的最大变化率N；N＝(b‑a)/b式中：N正方形框(6)内声波幅度的最大变化率，a正方形框(6)内声波幅度最小值，b正方形框(6)内声波幅度最大值；若N＞10％，则该正方形框(6)内孔隙率变化不满足孔隙率试块筛选要求，需对C扫描图像进行重新框选并计算框选内声波幅度的最大变化率N，直至N≤10％为止；步骤3、将碳纤维复合材料层合板试样(1)的C扫描图像按1∶1的尺寸打印在白纸(7)上，并将白纸(7)覆盖在碳纤维复合材料层合板试样(1)上，使白纸上的C扫描图像与碳纤维复合材料层合板试样(1)的边际吻合，然后沿C扫描图像中选定的正方形框(6)的边缘对碳纤维复合材料层合板试样(1)进行低速线切割，完成后得到碳纤维复合材料层合板孔隙率试块(8)。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王铮，何方成，史亦韦，王东升，史丽军，梁菁，李治国，冯克，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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