提出了一种利用压电光声技术测量材料热膨胀系数的实验方法,并测试了单向复合材料C/C、C/A1的横向、纵向的热膨胀系数。根据已有的理论计算方法与实验结果对该方法的测试结果进行验证,证明了该检测方法的可靠性,进而又测量了C/C、C/A1材料在任一方向上的热膨胀系数。这种方法克服了理论计算过程复杂以及常规手段无法测量任一方向上热膨胀系数的缺陷。
纤维复合材料特别是碳纤维复合材料,由于其优越的性能,在航空、电子封装等方面得以广泛应用。众所周知,复合材料性能的优劣,热膨胀系数是衡量其性能的一个重要方面。而获得热膨胀系数的方法有:(1)通过实验测量,常用的方法有光学干涉法、机械法与电学法等;(2)理论计算,目前还没有一个统一的计算公式,同一种材料对不同的计算公式有时相差很大,并且无论是理论计算,还是实验测量都只能给出横、纵向的结果¨,卅。压电光声技术是近几年来发展起来的一种无损检测技术,它具有实验简单、灵敏度高等特点,能够检测不同条件下材料的光声信号,进而测量出材料的各种性能。因而,本文中将利用压电光声检测技术测量单向纤维复合材料的横向、纵向的热膨胀系数,并将测量结果与现有的理论计算结果进行比较。在此基础上,进一步测量材料任一方向上的热膨胀系数。
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