在不同固化壓力條件下制作孔隙含量不同的層合板。將層合板進(jìn)行超聲C掃描以識(shí)別孔隙率分布不同的區(qū)域，然后再將孔隙率分布相對(duì)均勻的區(qū)域進(jìn)行超聲波二次穿透反射法檢測(cè)以精確測(cè)量孔隙的含量，并取試樣測(cè)量孔隙的體積含量和測(cè)試層間剪切性能( LSS)。結(jié)果表明，在孔隙率低于4%時(shí)，孔隙率與層間剪切性能基本成線性關(guān)系，并且孔隙率每增加I %，層間剪切性能約下降8%。從而建立起層合板中孔隙率與層間剪切性能的定量表征關(guān)系。

      孔隙問題是多聚物復(fù)合材料工藝中普遍存在的問題。其形成原因主要是材料存放過程中的吸濕作用和鋪層操作對(duì)空氣的機(jī)械夾雜作用。一般說來，纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中的孔隙率，主要取決于制造技術(shù)和固化方法?？紫堵实某霈F(xiàn)對(duì)材料的層間剪切性能有著顯著的影響，同時(shí)也對(duì)壓縮強(qiáng)度、抗沖擊性能和疲勞壽命有重要影響?？紫妒遣牧纤黄谕玫降膬?nèi)部缺陷，在復(fù)合材料加工中應(yīng)該盡量減少或去除。但對(duì)所有纖維一樹脂系統(tǒng)，從復(fù)合材料中完全去除孔隙是不可能的，因此必須考慮孔隙率對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。

       前人的研究表明，不管是采用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定還是采用理論模型預(yù)測(cè)孔隙率對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，其共同點(diǎn)都是力學(xué)性能隨著孔隙率的增加而下降，但具體影響的數(shù)值卻不一樣，表現(xiàn)為孔隙率對(duì)力學(xué)性能的影響離散性大，重復(fù)性差。因此，為了表征某種材料中孔隙率對(duì)力學(xué)性能的影響，應(yīng)該通過可靠的實(shí)驗(yàn)來確定復(fù)合材料中可接受的孔隙率水平。

      為了進(jìn)行質(zhì)量控制，必須對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件中的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。超聲檢測(cè)是復(fù)合材料中缺陷檢測(cè)的最常用的無損檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)能檢測(cè)到復(fù)合材料中的脫層、孔隙及夾雜物等典型缺陷。而碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是不均勻各向異性材料，超聲衰減相對(duì)較高，因此，建立起材料中最大的可接受的超聲衰減系數(shù)來代替孔隙含量是可行的。

      本工作設(shè)置一系列固化壓力來制備層合板，并根據(jù)層合板的不同區(qū)域得到較寬范圍的孔隙率，并就孔隙率對(duì)碳纖維復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。選擇短梁剪切試驗(yàn)的原因是試樣尺寸比較小，容易從層合板中孔隙率分布均勻的區(qū)域選取。

資料下載：   聚合物基復(fù)合材料中孔隙率及層間剪切性能的實(shí)驗(yàn)表征.pdf