[发明专利]一种基于内嵌式纤维传感器的树脂固化度原位监测的方法

权利要求书

1.一种基于内嵌式纤维传感器的树脂固化度原位监测的方法，其特征在于，将非晶合金纤维嵌入到待检测的热固性树脂基复合材料中，使得非晶纤维与树脂形成良好传感界面，通过测量由树脂固化和模具引起的内部应力场变化而导致的非晶合金纤维的阻抗变化来实现对树脂基复合材料的固化状态进行原位监测；

所述方法具体包括以下步骤：

步骤一：将非晶合金纤维浸泡在与树脂基复合材料对应牌号的树脂或表面活性剂中，超声处理15-45分钟后，进行烘干或晾干处理；

步骤二：将步骤一准备好的非晶合金纤维嵌入到树脂内部，嵌入的非晶合金纤维与导电铜线采用锡焊或导电胶连接，两端采用连有3.5mmSMA接口的同轴线缆与矢量网络分析仪的两端口相连；原位监测指的是，对非晶合金纤维两端进行打磨保证导通；然后布置到硅胶模具内，导入树脂材料后放入烘箱并按照固化制度进行固化；

采用校准好的矢量网络分析仪测量固化过程中非晶合金纤维的S参数，换算后得到非晶合金纤维的阻抗频谱曲线；

所述的S参数-阻抗转换公式为：

Z＝100Ω×(1-S₂₁)/S₂₁

式中：Z为非晶合金纤维的阻抗(ohm)；S21为矢量网络分析仪测的1端口到2端口传输参数；

步骤三：根据在不同时间或温度点下测量得到的阻抗频谱曲线，提取非晶合金纤维铁磁共振频率下的阻抗值，最后得到树脂基复合材料固化过程中非晶合金纤维传感单元的阻抗-固化程度关系曲线。

2.如权利要求1所述的一种基于内嵌式纤维传感器的树脂固化度原位监测的方法，其特征在于，所述的非晶合金纤维，成分为钴基合金，且纤维直径在5-100μm。

3.如权利要求1所述的一种基于内嵌式纤维传感器的树脂固化度原位监测的方法，其特征在于，嵌入到树脂内部的非晶合金纤维最佳长度在10-200mm。