專利名稱：一種碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量的測試方法，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一直以來碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量測試執(zhí)行GB3365-82碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量檢驗方法-顯微鏡法，此標(biāo)準(zhǔn)要求用一個裝有一平方厘米400格的目鏡網(wǎng)格的反射顯微鏡觀測被測試樣的孔隙面積。按照統(tǒng)計學(xué)原理，覆蓋在孔隙上的方格面積與被測剖面面積之比相當(dāng)于材料的孔隙含量。此國標(biāo)的方法操作性很差，在100倍下將整個剖面觀察一遍后，調(diào)整到200至500倍之間用目鏡網(wǎng)格進行孔隙面積測量時，由于點數(shù)太多，人工查極易出錯，同時面積測量通過記下落在孔隙上的格子數(shù)目，以1/4格為最小計數(shù)單位，大于1/4的格計作1/2格，大于1/2格計作3/4格，大于3/4格的計作1格。準(zhǔn)確度低，檢測困難，人為誤差大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而設(shè)計提供了一種碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量的測試方法，其目的是對碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量進行準(zhǔn)確分析， 而且實現(xiàn)操作方便的要求，滿足了科研生產(chǎn)和失效分析的需要。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的該種碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量的測試方法，其特征在于該方法的步驟是(1)制備試樣1. 1在垂直于碳纖維增強塑料層壓板其中一層纖維的方向切取3個試樣I，該試樣 I的切口的寬度為10mm，厚度為碳纖維增強塑料層壓板的全厚，沿垂直于纖維方向的長度為 IOmm ；1. 2在垂直于步驟1. 1的切口的方向，再切取3個試樣II，該試樣II的切口的寬度也是10mm，厚度為碳纖維增強塑料層壓板的全厚，沿纖維方向的長度也是IOmm ；切割精度為0. 01mm，在切取過程中，應(yīng)防止試樣產(chǎn)生分層、振裂、過熱現(xiàn)象；(2)將試樣I、試樣II進行冷鑲嵌；(3)將鑲嵌好的試樣I、試樣II用砂紙在流動水下濕磨，爾后在拋光機上用拋光織物和拋光膏拋光，使試片待檢查表面無影響觀察的污物；(4)將試樣I、試樣II放入超聲波清洗儀用純酒精溶液清洗，取出吹干；(5)將制備好的試樣，放入掃描電鏡樣品室內(nèi)的樣品臺上；(6)掃描電鏡的型號是FEI INSPEACT，對掃描電鏡樣品室抽真空，掃描電鏡選擇低真空模式，抽真空至顯示樣品室的壓力為60. OOMPa ；(7)調(diào)整掃描電鏡參數(shù)移動載物臺，使樣品最上端距電子槍下端面IOmm ；
將模式調(diào)整到二次電子模式，加高壓20. 00KV，選擇光束為Φ 4. 0級，放大倍數(shù)為 100至500倍，利于觀察為準(zhǔn)，調(diào)整焦距，亮度44. 0，對比度70. 0，使掃描電鏡圖像處于清晰狀態(tài)；(8)對試樣表面進行掃描觀察，測定所有試樣表面上所有孔隙的面積，并求和，得到S孔；(9)計算孔隙含量，通過以下公式計算A = S孔/S表 100%式中，A為孔隙含量，Sa為試樣表面上所有孔隙的面積總和，Se為試樣表面面積的總禾口。本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點是通過選用掃描電鏡低真空下檢查，可以準(zhǔn)確標(biāo)定幾萬倍以下的放大倍率，對試樣制備要求不高，在電腦顯示屏上觀察測量，簡便準(zhǔn)確。
具體實施例方式以下將結(jié)合實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步地詳述實施例1。對雙向鋪層碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量進行測試，板材的厚度為2. 1mm。一種碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量的測試方法，其特征在于該方法的步驟是(1)制備試樣1. 1在垂直于碳纖維增強塑料層壓板其中一層纖維的方向切取3個試樣I，該試樣 I的切口的寬度為10mm，厚度為碳纖維增強塑料層壓板的全厚，沿垂直于纖維方向的長度為 IOmm ；1. 2在垂直于步驟1. 1的切口的方向，再切取3個試樣II，該試樣II的切口的寬度也是10mm，厚度為碳纖維增強塑料層壓板的全厚，沿纖維方向的長度也是IOmm ；切割精度為0. 01mm，在切取過程中，應(yīng)防止試樣產(chǎn)生分層、振裂、過熱現(xiàn)象；(2)將試樣I、試樣II進行冷鑲嵌；(3)將鑲嵌好的試樣I、試樣II用砂紙在流動水下濕磨，爾后在拋光機上用拋光織物和拋光膏拋光，使試片待檢查表面無影響觀察的污物；(4)將試樣I、試樣II放入超聲波清洗儀用純酒精溶液清洗，取出吹干；(5)將制備好的試樣，放入掃描電鏡樣品室內(nèi)的樣品臺上；(6)掃描電鏡的型號是FEI INSPEACT，對掃描電鏡樣品室抽真空，掃描電鏡選擇低真空模式，抽真空至顯示樣品室的壓力為60. OOMPa ；(7)調(diào)整掃描電鏡參數(shù)移動載物臺，使樣品最上端距電子槍下端面IOmm ；將模式調(diào)整到二次電子模式，加高壓20. 00KV，選擇光束為Φ4. 0級，放大倍數(shù)為 100至500倍，利于觀察為準(zhǔn)，調(diào)整焦距，亮度44. 0，對比度70. 0，使掃描電鏡圖像處于清晰狀態(tài)；(8)對試樣表面進行掃描觀察，在300倍下對試樣表面進行掃描觀察，測定所有試樣表面上所有孔隙的面積，并求和，得到Sa= 1096200 μ m2 ；
(9)計算孔隙含量，通過以下公式計算A = S孔/S表 100%式中，A為孔隙含量，S孔為試樣表面上所有孔隙的面積總和，S表為試樣表面面積的總和，S表=126mm2,計算結(jié)果為A%= SaZ(SeXlOe) 100%= 1096238/(U6X106) 100% = 0. 87%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過選用掃描電鏡低真空下檢查，可以準(zhǔn)確標(biāo)定幾萬倍以下的放大倍率，對試樣制備要求不高，在電腦顯示屏上觀察測量，簡便準(zhǔn)確。
權(quán)利要求
1. 一種碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量的測試方法，其特征在于該方法的步驟是(1)制備試樣1. 1在垂直于碳纖維增強塑料層壓板其中一層纖維的方向切取3個試樣I，該試樣I 的切口的寬度為10mm，厚度為碳纖維增強塑料層壓板的全厚，沿垂直于纖維方向的長度為 IOmm ；1. 2在垂直于步驟1. 1的切口的方向，再切取3個試樣II，該試樣II的切口的寬度也是10mm，厚度為碳纖維增強塑料層壓板的全厚，沿纖維方向的長度也是IOmm ； 切割精度為0. 01mm，在切取過程中，應(yīng)防止試樣產(chǎn)生分層、振裂、過熱現(xiàn)象；(2)將試樣I、試樣II進行冷鑲嵌；(3)將鑲嵌好的試樣I、試樣II用砂紙在流動水下濕磨，爾后在拋光機上用拋光織物和拋光膏拋光，使試片待檢查表面無影響觀察的污物；(4)將試樣I、試樣II放入超聲波清洗儀，用純酒精溶液清洗，取出吹干；(5)將制備好的試樣，放入掃描電鏡樣品室內(nèi)的樣品臺上；(6)掃描電鏡的型號是FEIINSPEACT，對掃描電鏡樣品室抽真空，掃描電鏡選擇低真空模式，抽真空至顯示樣品室的壓力為60. OOMPa ；(7)調(diào)整掃描電鏡參數(shù)移動載物臺，使樣品最上端距電子槍下端面IOmm ；將模式調(diào)整到二次電子模式，加高壓20. 00KV，選擇光束為Φ 4. 0級，放大倍數(shù)為100至 500倍，利于觀察為準(zhǔn)，調(diào)整焦距，亮度44. 0，對比度70. 0，使掃描電鏡圖像處于清晰狀態(tài)；(8)對試樣表面進行掃描觀察，測定所有試樣表面上所有孔隙的面積，并求和，得到S孔；(9)計算孔隙含量，通過以下公式計算A = S孔 Λ表 100%式中，A為孔隙含量，Si^j試樣表面上所有孔隙的面積總和，Se為試樣表面面積的總
全文摘要
本發(fā)明是一種碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量的測試方法，屬于理化測試技術(shù)，其特征在于采用掃描電鏡進行檢驗，具體分析步驟如下制備碳纖維增強塑料試片；試樣的鑲嵌；試樣的磨平與拋光；安放試樣；掃描電鏡抽真空；調(diào)整掃描電鏡參數(shù)；掃描電鏡低真空孔隙含量測量；試驗結(jié)果的計算。本發(fā)明能對碳纖維增強塑料層壓板孔隙含量進行準(zhǔn)確分析，儀器先進，易操作，滿足了科研生產(chǎn)和失效分析的需要。
文檔編號G01N15/08GK102445410SQ201110281868
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者劉宇, 劉曉政, 耿凱, 金光慧, 陳國權(quán), 馬飛亞 申請人:哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責(zé)任公司