直接測量層表面特征表面粗糙度或波紋度顯微鏡
預浸潰層的表面特征
在建立層間緊密接觸模型時,一個重要參數是由預浸料寬度方
向上絲束高度的變化導致的表面粗糙度或波紋度。因此,預浸料表
面粗糙度的表征非常重要。影響預浸料表面粗糙度的參數包括纖維
類型、絲束尺寸、基體樹脂和預浸料的生產方法。緊密接觸測量
測量復合材料凝固過程總體質量較常用的兩項技術是光學顯微
技術和透射c一掃描技術。這兩項技術都很適合于用來測量層界面
間的緊密接觸程度。
光學顯微照片。由于通過該技術可以直接測量層界面,所以這
種方法的準確程度很高。但是,復合層壓材料必須切成小試樣,而
且每個小試樣都必須封裝并仔細拋光。此外9高倍放大時,每張顯
微照片只涵蓋了幾微米長的層間界面。因此,該過程十分耗時,所
以其所測量的試樣的實際數量有限。為了減少測試緊密接觸程度時
的工作量,可以把顯微照片數字化,并用圖像分析軟件來測量層界
面間的空隙含量(不完全接觸區域)。
超聲C一掃描技術是確定復合材料微結構缺陷較常用的無損方
法。透射C一掃描技術很容易實現,而且可以在數分鐘內對大面積
的復合材料進行掃描。但該技術不能揭示缺陷的類型。因此,通過
C一掃描無法確定缺陷是由層界面間的不完全接觸造成的,還是復
合材料微結構中其他類型的缺陷。
測量多層復合層壓材料緊密接觸較有效的方法是,首先使用C
一掃描或其他無損方法來確定板條中缺陷的位置。然后含有缺陷的
板條的截面用光學顯微鏡來檢查,再測量層間界面得到完全接觸
程度。
相分離行為
PEI與熱固性單體或部分已固化的熱固性樹脂的混溶性可通過
濁點測量進行分析。濁點由光學顯微鏡的透射光強度變化的起點確
定。為了在冷卻過程中保持熱平衡,濁點測量時采用0.2℃/min
的慢冷卻速率。SEM用來研究給定PEI含量共混物的相分離機理。將
樣品在不同時間間隔下從150℃的固化箱中取出,立即淬冷,放于
液氮中淬斷。電子顯微鏡照片可顯示在固化過程中的顆粒的發展。
相形態
用SEM觀察不同固化溫度和組成的固化樣品的較終形態。在SEM
測量前,將在液氮中脆斷的后固化樣品的斷裂面用氯甲烷刻蝕。