孟祥姝，李武胜

(核工业理化工程研究院，天津 300180)

0 引言

复合材料制备过程中，孔隙是最常见且不可避免的缺陷[1]。孔隙率增大会在很大程度上缩短复合材料组织结构的寿命[2]。由于专用设备对材料性能的要求较高，所以对材料缺陷的表征要求更高的精度(亚微米级)，市场上能达到该精度的复合材料缺陷表征技术可谓凤毛麟角。因此，如何高精度有效地检测孔隙率成为研究热点之一。

针对以上问题，本文用超景深显微镜对试样进行测试，结合统计学原理，分析孔隙率含量及其分布规律。最后，根据实验结果优化孔隙率表征实验技术。通过该实验技术所得数据，分析研究该试样孔隙分布规律。

1 实验技术分析

此前，市场上一般采用渗透检测[3-4]、敲击法[5]、声发射检测[6]、机械阻抗分析法[7-8]、光学检测法[9]、射线检测法[10]、超声无损检测[11]等测试方法，但测试精度最高为毫米级，不符合核工业理化工程研究院使用要求。显微CT测试精度可达到亚微米级，由于复合材料具有微观不均匀性，亚微米级精度要求试样大小为2 mm×2 mm，故对于专用设备转筒来说，单个试样代表性较差。核工业理化工程研究院曾采用过GB/T 3365—2008《碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量试验方法》测试复合材料孔隙率。该方案能精确至亚微米级，但数据散差极大，测试结果主观性高、稳定性差。

核工业理化工程研究院复合材料缺陷和损伤检测与表征问题极难解决，主要原因为：专用设备对复合材料缺陷率的要求与当前市场上其他行业相比有数量级的差异，无法直接生搬硬套；……