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碳纖維復合材料氣瓶的CT檢測-飛泰檢測儀器

發布時間:2023/6/20 10:20:08   瀏覽次數:

碳纖維復合材料氣瓶是20世紀90年代發展起來的新型材料氣瓶,以其質量輕、剛性好和強度高等優點,逐步在航空、航天、船舶、汽車和救生等領域得到廣泛應用。碳纖維氣瓶屬于高壓容器,在設計、制造、使用和定檢環節都有嚴格要求,國內雖然已制定了相關標準,但基本是參考國外標準,需要加強進一步研究,根據我國實際情況進行改進。


碳纖維復合材料氣瓶的無損檢測重點在于定期檢驗,由于國內對于此類氣瓶的定期檢驗還沒有成熟的無損檢測方法,仍以目測為主,測量精度不高或完全無法測量,特別是對氣瓶的使用影響較大的內部缺陷無法有效檢出。國內有關機構針對碳纖維復合材料氣瓶的缺陷檢驗已分別進行了聲發射、超聲C掃描和X射線檢測技術的研究,但這些方法還存在一定的局限性,對于內部缺陷的形狀和尺寸無法有效確定,而CT檢測技術恰好可以克服這些缺點。


碳纖維復合材料氣瓶常見缺陷

碳纖維復合材料氣瓶常見缺陷為內襯起皺、表面劃痕、磨損、沖擊損傷、分層和纖維層空隙等,其中分層定義為撞擊引起的纏繞層纖維束之間的分離、纖維束本身的分離或纏繞層與金屬內膽外表面之間的分離,表現為發白的斑痕、表層下有中空的跡象等。目前,碳纖維復合材料氣瓶的檢測以定期檢驗為主,廠家在制造時僅對金屬內膽進行無損檢測,水壓實驗前進行目測檢查,不再對纖維層內部進行檢測。氣瓶出廠前由質量監督機構對每一批產品進行抽樣檢查。


近年來,國內針對碳纖維復合材料氣瓶的定期檢驗頒布了一些標準,如GB24161-2009《呼吸器用復合氣瓶定期檢驗與評定》。碳纖維復合材料氣瓶的定期檢驗項目包括外觀檢查、內部檢查、瓶口檢查、水壓實驗、瓶閥實驗和氣密性實驗等。其中,外觀檢查氣瓶表面是確定氣瓶損傷的主要方式,包括纏繞層的外觀檢查和金屬內膽的外觀檢查。


氣瓶外觀檢查方式以目測為主,借助內窺鏡、直角尺、米尺和測深儀等工具確定磨損、劃傷、凹陷等表面缺陷的尺寸,必要時借助放大鏡檢查纏繞層表面裂紋,然后利用缺陷尺寸根據相關標準確定損傷等級,測量時難免有誤差。


對于分層缺陷,由于無法確定纖維層內部損傷情況,只能根據表面發白斑痕面積和估計發白斑痕深度來確定損傷等級。


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