[发明专利]纤维增韧陶瓷基复合材料均匀性评价方法

摘要

本发明公开了纤维增韧陶瓷基复合材料均匀性评价方法，方法步骤为：（1）用材料各点声速对材料密度均匀性进行评价。（2）用材料的幅值衰减特性对材料材质均匀性进行评价。（3）用材料非线性特征对材料孔隙均匀性进行评价。本发明的有益效果在于：由于复合材料制备过程造成的材质不均匀，不同试块声速或同一试块不同位置声速声衰减均存在明显差异。通过声速图像、幅值信息图像、非线性特征图像的分布情况可以反映该材料的材质均匀性。材料声学特性的较大离散性有助于利用其变化规律，判断材料均匀性变化，定性或定量解决材料性能表征的问题。

主权项

纤维增韧陶瓷基复合材料均匀性评价方法，其特征在于方法步骤如下：（1）将待检材料划分成小方格，使用一发一收穿透法测量每一个方格点的声速，评价过程为：脉冲发生器向换能器发射超声波信号，经耦合剂进入待检材料中，超声波到达材料底面后被接收换能器接收，接收信号在示波器上进行显示，读取接收信号信息，计算出材料声速，记录每一点的声速后，使用matlab插值法对数据进行处理，将各点声速进行成像，用声速的分布图反映材料均匀性；（2）将待检材料放入水浸超声波检测系统，进行检测；检测过程为：将待检材料放入超声波检测系统，脉冲发生器向换能器发射超声波信号，经水介质进入待检材料中，超声波到达材料底面后被接收换能器接收，再经换能器的压电转换效应传回脉冲发生器，所有发射与接收信号均由脉冲发生器传给数字示波器进行显示与分析；利用软件对结果进行处理，用闸门框住接收波，因其材质本身的不均匀性导致接收波的幅值不相同，从而利用接收波幅值成像处理结果，可以得到材料衰减的不均匀性；闸门高度根据实际情况进行调整，使试块上各个部分的衰减都得以体现;（3）将待检材料划分成小方格，使用RAM‑5000‑SNAP非线性超声测试系统测量材料的二阶、三阶非线性系数；评价过程为：由非线性超声测试系统产生脉冲周期，发射激励信号，依次经过衰减器，高能低通滤波器后，作用在所选用的铌酸锂晶片上，使其激发出大振幅超声波，通过耦合剂耦合后进入待检材料中，大振幅超声波与材料中的孔隙等微缺陷相互作用后，由宽带探头接收，经过高通滤波器滤波后回到RAM‑5000‑SNAP非线性超声测试系统进行信号处理和谐波分析；计算出二阶、三阶非线性系数后，再用matlab对其进行成像。