聚合物基复合材料null检测 | 复合材料的热损伤 – FTIR 光谱与短梁剪切强度数据之间的关联性-安捷伦科技(中国)有限公司

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应用领域	材料
检测样本	聚合物基复合材料
检测项目
参考标准	暂无

中等模量的碳纤维树脂复合材料在飞机制造业中的应用范围在逐渐扩大。相应的，对于可以评估环境外力对复合材料所施加影响的无损检测工具这一需求也在不断增加。环境外力包括中高温、紫外线或化学品，例如脱漆剂、液压流体、航空发动机燃料和除冰液。许多种环境外力可能会使复合材料中的树脂组分受损，从而削弱了复合材料的整体强度，最终发生断裂或分层剥离。中等模量的碳纤维树脂复合材料在飞机制造业中的应用范围在逐渐扩大。相应的，对于可以评估环境外力对复合材料所施加影响的无损检测工具这一需求也在不断增加。环境外力包括中高温、紫外线或化学品，例如脱漆剂、液压流体、航空发动机燃料和除冰液。许多种环境外力可能会使复合材料中的树脂组分受损，从而削弱了复合材料的整体强度，最终发生断裂或分层剥离。傅立叶变换红外光谱 (FTIR) 是一项可以评估复合材料树脂状态的技术，传统方法是将样品取下然后送往实验室进行 FTIR 分子分析。根据飞机制造商的建议，安捷伦开发出了 4100 ExoScan FTIR 光谱仪，它是一种高性能、手持式 FTIR 光谱仪。该型光谱仪的设计目的是让分析人员能够直接在现场对样品进行分析，无需破坏样品即可完成复合材料树脂的评估过程。

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摘要

安捷伦是复合材料产业联盟的成员，但其重点开发的产品与其他大多数联盟成员有所不同。安捷伦目前生产基于傅立叶变换红外光谱 (FTIR) 技术的便携式手持无损检测分析仪。安捷伦已与飞机制造商携手，将此项先进技术广泛应用于高端复合材料分析。

出于强烈的使命感，安捷伦对由各种物理和化学外力导致的复合材料降解过程进行了深入研究。以下示例介绍了安捷伦在 CCM 开展的一系列实验工作，包括研究复合材料热暴露的物理效应与FTIR分子分析的关联性。

总结与展望

在这个简短的项目中，展示了手持式 FTIR 用于检测复合材料热损伤，以及将此损伤与强度物理变化（如 SBS 测量结果所示）建立关联的强大能力。虽然 FTIR 是一项完全无损的测量方法，但是本研究中的数据结果却能有效地与大体积复合材料的强度变化相互关联。

安捷伦计划与 CCM 合作开展更多项目，进一步发掘 4100 ExoScan FTIR 在测量复合材料损伤，以及了解复合材料、金属和陶瓷材料表面性质等领域的潜力。在其他一些正在进行的项目中，已经成功地将 4100 ExoScan 系统应用于检测可影响粘合或涂覆过程的表面污染物，以及确认镀膜、底漆和涂料的厚度、均匀性和物理构造是否正确等等。安捷伦同时也非常关注此项技术能否在 CCM 其他行业联盟成员的问题和项目中发挥作用。

除了 4100 ExoScan FTIR，安捷伦还提供有 4200 FlexScan FTIR。4100 ExoScan 和4200 FlexScan 均能实现简单、手持式的 FTIR 分析，只是规格稍有不同。4200 FlexScan 与 4100 ExoScan 的光学部件是相同的，但是光学部件和电子部件通过电缆相连接。这使得手持部件的体积更小，同时仍然能够提供多种应用所需的光谱性能。4200 FlexScan 配有一个 3 磅重的光度头，并与一个 4 磅重的电池和电子包相连接。虽然规格有所不同，但是两种系统（包括软件）的使用方法是完全相同的。4100 ExoScan 是以完整的紧凑型封装提供，而 4200 FlexScan 由于尺寸更小，更适合在狭小空间内使用。

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文献贡献者

安捷伦科技(中国)有限公司

钻石会员丨第23年

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