纤维增强聚合物(FRP)材料通常具有高强度重量比、高耐久性和耐亚博网站下载腐蚀性的优点。因此,frp在航空航天、发电和汽车等领域的应用迅速增加。
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FRP通常由聚合物基体和填充材料组成,如玻璃或碳纤维。在一些安全关键应用中,质量控制的一个重要部分包括FRP亚博网站下载复合材料结构的分析。
纤维增强聚合物分析
通常感兴趣的特征包括:增强纤维的百分比;分层或空洞;以及基质中的固化程度和基质中的任何附加填充材料。亚博网站下载
为了获得准确的测量结果,可重复的制备是一个重要的考虑因素。不同的材料去除率以及填充材料和基体之间的硬度差异会在制备过程中产生问题,如倒圆或抛光浮雕。这些问题可能导致不正确的测量,造成人为损坏,或掩盖问题。亚博网站下载
切片需要在变形和损伤最小的情况下进行–侵蚀性切片可能会导致纤维中的分层结构或深层脆性断裂损伤。建议使用精密切割机上的金刚石晶圆刀片进行切割。
只要有可能,可将试样安装在低粘度、低收缩的环氧树脂系统中。为了避免可能的放热反应影响样品在安装过程中,缓慢固化低温环氧树脂是首选。
研磨和抛光
研磨和抛光通常分为四个步骤。标准制备技术可用,适用于多种材料。第一步涉及平整试样,碳化硅磨盘可以有效且快速地完成这项工作。应注意避免长时间使用磨盘,因为它会导致过度的纤维损伤。亚博网站下载
第2步和第3步分别使用9µm和3µm金刚石去除研磨过程中的损伤,同时保持异常的平整度。在第3步之后,纤维必须具有平坦且未受损的外观,尽管聚合物基体可能含有细微的划痕。
平整度是准确分析纤维百分比和孔隙率的关键,因此最好在完成最终抛光前的这一阶段进行分析。对于一些易碎的纤维,金刚石抛光会导致断裂损伤。在这种情况下,必须修改步骤3,在TexMet C上使用1µm氧化铝。
第四步是最后的抛光,抛光时间必须足够长,以去除可能留下的细微划痕,而不会产生太多的浮雕和圆角效果。第4步后,聚合物基质和组分应完全无损伤。
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