提出了一種利用壓電光聲技術(shù)測量材料熱膨脹系數(shù)的實驗方法,并測試了單向復(fù)合材料C/C、C/A1的橫向、縱向的熱膨脹系數(shù)。根據(jù)已有的理論計算方法與實驗結(jié)果對該方法的測試結(jié)果進行驗證,證明了該檢測方法的可靠性,進而又測量了C/C、C/A1材料在任一方向上的熱膨脹系數(shù)。這種方法克服了理論計算過程復(fù)雜以及常規(guī)手段無法測量任一方向上熱膨脹系數(shù)的缺陷。
纖維復(fù)合材料特別是碳纖維復(fù)合材料,由于其優(yōu)越的性能,在航空、電子封裝等方面得以廣泛應(yīng)用。眾所周知,復(fù)合材料性能的優(yōu)劣,熱膨脹系數(shù)是衡量其性能的一個重要方面。而獲得熱膨脹系數(shù)的方法有:(1)通過實驗測量,常用的方法有光學(xué)干涉法、機械法與電學(xué)法等;(2)理論計算,目前還沒有一個統(tǒng)一的計算公式,同一種材料對不同的計算公式有時相差很大,并且無論是理論計算,還是實驗測量都只能給出橫、縱向的結(jié)果。壓電光聲技術(shù)是近幾年來發(fā)展起來的一種無損檢測技術(shù),它具有實驗簡單、靈敏度高等特點,能夠檢測不同條件下材料的光聲信號,進而測量出材料的各種性能。因而,本文中將利用壓電光聲檢測技術(shù)測量單向纖維復(fù)合材料的橫向、縱向的熱膨脹系數(shù),并將測量結(jié)果與現(xiàn)有的理論計算結(jié)果進行比較。在此基礎(chǔ)上,進一步測量材料任一方向上的熱膨脹系數(shù)。
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