Справочник по композиционным материалам

Методы неразрушающего контроля на основе электрических свойств

Диэлектрическая постоянная и фактор рассеяния (тангенс угла диэлектрических потерь) могут быть использованы как пара­метры при определении свойств армированных материалов мето­дами неразрушающего контроля. При заданных толщине образца и составе композита величина диэлектрической постоянной и тангенса угла потерь будет зависеть от степени отверждения свя­зующего. Значение этих параметров уменьшается с ростом сте­пени отверждения связующих. Аналогично может быть опреде­лено и содержание влаги, при этом точность может быть достиг­нута ±1 %.

AVCO [32] определяет диэлектрические характеристики ма­териалов в диапазоне частот от 1 кГц до 1 МГц.

Для изучения термического разложения эпоксистеклопласти - ков и эффектов отверждения был использован анализатор «Дел - сен D/ft» [33, 34]. Возрастание тангенса угла диэлектрических потерь обусловлено началом термического разложения (падение прочности при изгибе) уже при температуре 150 ... 260 °С. Для этих экспериментов диэлектрическая постоянная является не такой чувствительной характеристикой, как тангенс угла диэлек­трических потерь. Изменение диэлектрической постоянной и тан­генса угла диэлектрических потерь в процессе отверждения мо­жет служить для определения оптимальных температурных и временных условий отверждения и контроля полноты отвержде­ния. Измерения емкости могут быть также применены для опреде­ления содержания влаги в ламинатах в сандвичевых конструк­циях.

Объемное электрическое сопротивление также может служить для определения оптимального состава и для измерений содержа­ния влаги [35, 36, 37]. Измерение сопротивления может служить методом непрерывного контроля режима отверждения в компози­тах. Поскольку электрическое сопротивление пластиков весьма чувствительно к температуре (сопротивление растет экспонен­циально с ростом температуры), во время измерений должен осу­ществляться тщательный температурный контроль. При измере­нии объемного сопротивления электроды должны располагаться с обеих сторон образца. Для обнаружения пор (пузырей) в лами­натах может быть использован и коронный разряд. При прило­жении высокого электрического потенциала происходит иониза­ция газа (воздуха, влаги и других выделений из связующего), который находится в закрытых порах. Свободные электроны мо - 478 гут проникать через стенки пор. Определение пористости компо­зитов может осуществляться по току утечки (падение напряже­ния), свечению или по методу акустоэмиссии, улавливающей шум разряда. Воздействие высокого напряжения, создающего корон­ный разряд, должно быть коротким, чтобы избежать поврежде­ния образцов.