一种连续纤维增强复合材料中纤维取向度的测试方法技术

一种连续纤维增强复合材料中纤维取向度的测试方法，步骤如下：对连续纤维增强复合材料试样，沿与纤维名义0°方向呈一定夹角β切割试样，获得纤维椭圆形截面；将试样截面制备金相显微镜样品，打磨抛光后拍摄光学显微照片；采用matlab编写纤维截面面积读取程序，获得纤维椭圆形截面面积数据，从而计算获得纤维截面长轴尺寸；根据几何关系，获得纤维轴向相对于切割面的取向角α，获得纤维相对于名义0°的取向角度λ；统计纤维取向角度γ，得到取向角度均值、标准差等信息，从而获得纤维取向度信息。本发明专利技术采用金相分析结合matlab数字图像处理技术，可快速、准确获得大量纤维单丝的取向角度数据，用于统计分析，作为评价复合材料相关性能的重要参数。

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强复合材料中纤维取向度的测试方法
本专利技术涉及一种纤维取向度的测试方法，属于纤维增强复合材料性能评价

技术介绍
纤维增强树脂基复合材料具有优异的比强度、比模量、耐腐蚀、耐疲劳等性能特点，已经在航空航天、交通、风电、体育休闲等领域作为轻质结构材料获得广泛应用。先进树脂基复合材料主要由增强纤维和树脂基体组成，常用的增强纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，树脂基体包括环氧、双马、氰酸酯等。纤维增强体的应用形式通常为预浸料，或织物与液态树脂进行复合，在一定的温度和压力条件下成型，制备成复合材料才能获得应用。由于中间材料裁切及铺放时难以避免的取向误差，以及在压力下成型时，树脂流动引起纤维扰动等因素，纤维取向角度会发生偏转，纤维的取向程度可能受到影响。当纤维的取向程度下降后，其沿名义纤维方向的力学性能，将受到明显影响，因此，纤维的取向度是考察复合材料制备质量，评估复合材料性能的重要参考指标之一。当前，定量评价纤维取向度的方法很少，主要是采用金相或扫描电镜观察的方法进行定性评价，而且研究对象多以短纤维为主。对于连续纤维增强复合材料，如何制备合理的试样、如何快速获得大量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续纤维增强复合材料中纤维取向度的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对连续纤维增强复合材料试样，沿与纤维名义0°方向呈一定夹角β，切割试样获得试样截面；步骤二、将试样截面制备成金相显微镜样品，打磨抛光后拍摄光学显微照片并放大；采用matlab数字图像处理方法，获得纤维椭圆形截面面积，计算纤维椭圆形截面长轴尺寸；步骤三、根据几何关系换算，获得纤维轴向相对于切割面的取向角α，并计算获得到纤维相对于名义0°方向的取向角度λ；步骤四、统计纤维取向角度γ，得到取向角度均值、标准差，并获得纤维取向角度的分布情况图像；步骤五、在被测材料不同部位切割获得多个试样，重复步骤一～步骤四。

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强复合材料中纤维取向度的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对连续纤维增强复合材料试样，沿与纤维名义0°方向呈一定夹角β，切割试样获得试样截面；步骤二、将试样截面制备成金相显微镜样品，打磨抛光后拍摄光学显微照片并放大；采用matlab数字图像处理方法，获得纤维椭圆形截面面积，计算纤维椭圆形截面长轴尺寸；步骤三、根据几何关系换算，获得纤维轴向相对于切割面的取向角α，并计算获得到纤维相对于名义0°方向的取向角度λ；步骤四、统计纤维取向角度γ，得到取向角度均值、标准差，并获得纤维取向角度的分布情况图像；步骤五、在被测材料不同部位切割获得多个试样，重复步骤一～步骤四。2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强复合材料中纤维取向度的测试方法，其特征在于：所述连续纤维增强复合材料中纤维截面为圆形或近似圆形，对近似圆形纤维截面，在测试精度允许范围内，根据纤维截面面积计算纤维等效直径，将等效直径作为后续计算用到的直径d。3.根据权利要求1或2所述的一种连续纤维增强复合材料中纤维取向度的测试方法，其特征在于：所述试样截面与纤维名义0°方向的夹角β为3°～7°。4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，杨云华，袁泽帅，朱世鹏，潘月秀，王凡文，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11