[发明专利]陶瓷基纤维束复合材料横截面积和孔隙率测量装置及方法

权利要求书

1.测量陶瓷基纤维束复合材料横截面积和孔隙率的方法，其特征是：应用陶瓷基纤维束复合材料横截面积和孔隙率测量装置，其特征是：测量装置包括浸润仓(1)、负压筒(3)、橡胶塞(4)以及拉杆(5)，浸润仓(1)为一端具有开口的容器，所述的浸润仓(1)内填充有填充液，陶瓷基纤维束复合材料试样浸没于填充液中，负压筒(3)的抽气端与浸润仓(1)的开口密封对接，负压筒(3)内密封滑动安装有橡胶塞(4)，所述的橡胶塞(4)与拉杆(5)连接，所述的拉杆(5)能向远离负压筒(3)的抽气端的方向抽动橡胶塞(4)，使橡胶塞(4)滑动，致使负压筒(3)对浸润仓(1)抽负压，使陶瓷基纤维束复合材料试样孔隙中的空气析出，填充液填充在陶瓷基纤维束复合材料试样孔隙中，陶瓷基纤维束复合材料横截面积和孔隙率的具体测量方法包括以下步骤：

步骤1：测量陶瓷基纤维束复合材料试样的长度L_mc，称量陶瓷基纤维束复合材料试样的质量M_mc；

步骤2：将陶瓷基纤维束复合材料试样放入浸润仓(1)后加入填充液并完全覆盖陶瓷基纤维束复合材料试样；

步骤3：将拉杆(5)和橡胶塞(4)组装并塞入负压筒(3)的内腔后，压缩拉杆(5)使负压筒(3)内的气体排出；

步骤4：将负压筒(3)与浸润仓(1)的开口相连；

步骤5：竖直放置上述装置，拉动拉杆(5)使其向外移动，利用该过程产生的负压使陶瓷基纤维束复合材料试样内部孔隙中的气体排出并被填充液替代；

步骤6：重复步骤5直至陶瓷基纤维束复合材料试样没有新的气泡产生；

步骤7：从浸润仓(1)中取出陶瓷基纤维束复合材料试样并擦干表面残留的填充液；

步骤8：使用精密量筒测量陶瓷基纤维束复合材料试样的体积V_mc-p，精密量筒使用的测量液与填充液为同种液体；

步骤9：由步骤8所得陶瓷基纤维束复合材料试样体积V_mc-p和步骤1所测陶瓷基纤维束复合材料试样长度L_mc算出陶瓷基纤维束复合材料试样的平均横截面积，

A_mc-norm＝V_mc-p/L_mc

步骤10：计算陶瓷基纤维束复合材料试样中所含纤维的总体积，

其中，d_mf表示纤维单丝直径，K表示陶瓷基纤维束复合材料试样中所含单丝数量，L_f表示纤维束长度；

步骤11：计算陶瓷基纤维束复合材料试样中纤维的总重量，

M_f＝V_fρ_f

其中，ρ_f表示纤维的密度；

步骤12：计算陶瓷基纤维束复合材料试样中界面层的总体积，

其中，t_pyc表示界面层的厚度；

步骤13：计算陶瓷基纤维束复合材料试样中界面层的总重量，

M_pyc＝V_pycρ_pyc

其中，ρ_pyc表示界面层的密度，

步骤14：计算陶瓷基纤维束复合材料试样中基体的总体积，

其中，M_sic表示基体质量，ρ_sic表示基体密度，

步骤15：计算陶瓷基纤维束复合材料试样的孔隙率v_p，

其中，V_p表示孔隙体积，V_sic表示基体体积。

2.根据权利要求1所述的陶瓷基纤维束复合材料横截面积和孔隙率测量方法，其特征是：所述的浸润仓(1)一端为盲端(11)，一端为开口端(12)，所述的开口端(12)设置有外螺纹(13)。