碳纖維的質量很大程度上取決于原材料的純度、纖維排列方式以及樹脂基體的性能。如果原材料本身存在缺陷,后續加工再精細也難以完全彌補。常見的原材料缺陷包括:
纖維束不均勻
碳纖維通常以束狀形式存在,如果纖維分布不均,會導致局部應力集中,降低整體強度。例如,纖維束內部出現斷絲、毛絲或扭曲,都會影響最終產品的力學性能。
樹脂基體缺陷
樹脂是碳纖維復合材料的重要組成部分,若樹脂混合不均勻或含有氣泡,固化后可能形成孔隙、裂紋或分層,嚴重影響材料的耐久性。
雜質污染
即使原材料質量優良,制造工藝不當同樣會引入缺陷。碳纖維復合材料的成型方式多樣,如熱壓罐成型、模壓成型、纏繞成型等,不同工藝可能帶來不同的缺陷類型:
固化不完全
樹脂固化需要嚴格控制溫度、壓力和時間。如果固化不充分,材料內部會殘留未反應的樹脂,導致強度不足或分層。
纖維鋪層錯誤
碳纖維通常采用層疊方式增強,如果鋪層角度偏差或層間結合不緊密,會導致力學性能各向異性,影響整體結構穩定性。
孔隙與氣泡
在樹脂浸漬或真空成型過程中,如果排氣不徹底,材料內部會形成微孔或氣泡,這些缺陷在受力時可能擴展成裂紋。
機械加工損傷
為了確保碳纖維復合材料的可靠性,必須采用先進的無損檢測技術。傳統的檢測方法(如超聲波、X射線)存在操作復雜、效率低等問題,而Dolphicam2作為新一代紅外熱像儀,在缺陷檢測方面具有顯著優勢:
高分辨率成像:可清晰顯示材料內部的分層、孔隙和裂紋,即使是微小缺陷也能精準捕捉。
快速掃描:相比傳統方法,Dolphicam2能在幾秒鐘內完成大面積檢測,大幅提升效率。
非接觸式檢測:無需耦合劑,避免對材料表面造成損傷,特別適合精密部件檢測。
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