一种复合材料纤维体积含量的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合材料体积分数的测试方法，此复合材料包括单一增强体复合 材料、两种及以上增强体复合材料。
【背景技术】
[0002] 复合材料的纤维体积含量是复合材料力学分析、评价、计算和设计的重要依据，其 大小影响着复合材料的各方面的性能。目前测定纤维体积含量的方法主要有（金相）显微 镜法、计算机图像处理、树脂溶解法、导电性法，由于玻纤增强复合材料几乎透明，某些树脂 也较难溶解或者溶解周期长，这些方法难以适用于玻纤增强复合材料；此外还有密度法、煅 烧法，对于碳纤增强复合材料也难以实现，对于碳/玻混杂复合材料更难以找到一种合适 方法来测定的纤维的体积含量。
[0003] 在实际工程应用中，一般是控制纤维和基体的质量配比，而在进行复合材料的结 构设计和力学性能分析时，往往是用纤维的体积含量来计算，为了实际应用时测量控制配 比的方便和力学性能的理论分析计算，需一种通过测试纤维质量含量来确定体积含量的方 法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种通过纤维质量含量确定纤维体积含量的方法，解决复合 材料纤维体积含量难以测定如碳/玻混杂复合材料。
[0005] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种复合材料纤维体积含量的测 试方法，该复合材料含有N种纤维，N多1，其特征在于，步骤为：
[0006] 第一步、获得N种纤维中每种纤维的密度，其中，第i种纤维的密度为P i，i = 1，…，N ;
[0007] 第二步、取纯树脂基体脱泡后在上述N种纤维与其增强时相同的固化工艺条件下 固化，随后测取固化后树脂基体的密度P。；
[0008] 第三步、获得复合材料中各种纤维的用量，其中，第i种纤维的用量为mi;
[0009] 第四步、取上述N种纤维按照设计的要求与脱泡后的树脂基体真空灌注成型，并 计算得到所用树脂的用量为m。，各种纤维的用量与树脂的用量的计量单位相同，或计算出 各种纤维及树脂的质量分数，其中，第i种纤维的质量分数为W i,树脂的质量分数为W。；
[0010] 第五步、计算得到树脂的体积含量V。，
【主权项】
1. 一种复合材料纤维体积含量的测试方法，该复合材料含有N种纤维，N多1，其特征 在于，步骤为： 第一步、获得N种纤维中每种纤维的密度，其中，第i种纤维的密度为P i，i = 1，…， N； 第二步、取纯树脂基体脱泡后在上述N种纤维与其增强时相同的固化工艺条件下固 化，随后测取固化后树脂基体的密度P。； 第三步、获得复合材料中各种纤维的用量，其中，第i种纤维的用量为mi; 第四步、取上述N种纤维按照设计的要求与脱泡后的树脂基体真空灌注成型，并计算 得到所用树脂的用量为m。，各种纤维的用量与树脂的用量的计量单位相同，或计算出各种 纤维及树脂的质量分数，其中，第i种纤维的质量分数为W i,树脂的质量分数为W。； 第五步、计算得到树脂的体积含量V。，
Mt 计算各种纤维的体积含量，其中，第j种纤维的密度为'，j = 1，…，队
【专利摘要】本发明提供了一种复合材料体积分数的测试方法，通过复合材料各组分的质量含量间接求出复合材料各组分的体积含量，适用于单一增强体复合材料、多种增强体复合材料，操作方便，为多种纤维混杂复合材料纤维体积含量的测定提供了一种途径，也为复合材料实际制作过程通过各组分配比测算纤维体积含量从而用于结构力分析提供了一种方便。
【IPC分类】G01N33-00
【公开号】CN104730211
【申请号】CN201510090545
【发明人】曾帅, 贾智源, 李炜
【申请人】东华大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月28日