[发明专利]碳/碳化硅复合材料内部缺陷厚度测量方法

摘要

本发明公开了一种碳/碳化硅复合材料内部缺陷厚度测量方法，设计并制备厚度梯度变化的缺陷材料标样，利用X射线照相检测标样，将照相底片扫描成电子图片得到其灰度图像；编程计算得到图像各缺陷区域与无缺陷区域灰度的比值，建立缺陷厚度与对应灰度比值标定函数关系式；再利用标定函数去计算同种材料在相同检测条件下缺陷的厚度，实现缺陷厚度的定量测量。本方法克服了传统X射线照相无损检测方法检测缺陷厚度过程中使用黑度计一次检测面积小、误差大、测量效率低等缺点，建立材料缺陷厚度与缺陷灰度和无缺陷灰度比值的标定函数关系，实现该种材料缺陷厚度的定量测量，检测效率高、精度较高。

主权项

1、一种碳/碳化硅复合材料内部缺陷厚度测量方法，其特征在于包括下述步骤：(a)设计厚度梯度变化的缺陷材料标样，利用X射线照相检测标样，得到标样的X射线照相底片；(b)采用照相底片扫描仪将底片扫描成电子图片得到其灰度图像，采用图像处理软件在灰度图像上截取出各缺陷区域，求出其平均灰度值，并计算出各缺陷区域灰度与无缺陷区域灰度的比值；(c)根据各缺陷灰度与无缺陷区域灰度的比值，结合设计标样各缺陷的厚度，按照$\frac{g^{\′}}{g}=e^{\frac{\mathrm{\μG\Δd}}{1+n}}$或者$\frac{g^{\′}}{g}=e^{\frac{(\mathrm{\μ}-{\mathrm{\μ}}^{\′})\mathrm{G\Δd}}{1+n}}$建立缺陷厚度与对应灰度比值的标定函数；式中，μ表示材料的射线线衰减系数，G表示底片梯度，Δd缺陷区与无缺陷区材料的厚度差，即缺陷沿射线照射方向的厚度，n表示散射比；(d)在曝光量、焦距、底片相同检测条件下用X射线照相检测含缺陷的同种材料，得到检测底片，采用步骤(b)、(c)获得同种含缺陷材料的检测底片扫描电子图像，识别并截取缺陷区域信息，获得缺陷的相应灰度比值；(e)将灰度比值代入到标定函数y＝ekx中，得到碳/碳化硅复合材料内部缺陷的厚度；式中k为拟合系数。