基于显微CT成像技术的C/C复合材料微结构分析

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• 作者：陈复兴敖波毛小渊
• 会议时间：2014-10-31
• 关键词：航空航天工程 ; 碳/碳复合材料 ; 显微计算机断层成像 ; 微结构特征
• 作者单位：南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌,330063
• 母体文献：第五届无损检测高等教育发展论坛学术交流会论文集
• 会议名称：第五届无损检测高等教育发展论坛学术交流会
• 会议地点：重庆
• 主办单位：中国机械工程学会无损检测分会
• 语种：chi
• 分类号：TU4;TN3

摘要

C/C复合材料((Carbon-Carbon composite)是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料,由于其耐高温、摩擦性能好,广泛用于固体火箭发动机喷管、航天飞机结构部件、飞机的刹车装置、航空发动机的热端部件等。C/C复合材料在制备、加工和使用过程中,不可避免地产生孔隙、夹杂、裂纹、分层、缺束和断束等缺陷,这些微结构特征对C/C复合材料的使用性能具有十分重要的影响,开展C/C复合材料的三维结构分析研究具有重要的意义。采用显微CT对C/C复合材料进行了高分辨率CT成像实验研究,获得了高分辨率的显微CT图像.从z轴方向的CT图像对试样内部微结构进行了观察和分析,从CT图像中分辨出试样内部的孔隙、裂纹和高密度夹杂等微结构特征.建立了显微CT图像序列的三维重构模型,提取了复合材料内部的孔隙、裂纹和夹杂的三维形态,并进行了三维可视化.研究结果表明:从显微CT图像可以分析各种微结构特征及其三维分布,统计得到试样的体积孔隙率约为5.7%.