[发明专利]测定复合材料上的涂层的厚度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过应用感生电流测定复合材料上的涂层的厚度的方法。 

背景技术

感生电流或涡电流(也称为寄生电流或傅科电流)是由交变磁场在绝缘导体内感生的循环电流。在交变磁场穿过绝缘材料的情况下，在上述非导电材料上不感生涡电流。 

当前熟知的是使用感生电流作为测定导电金属上的非导电涂层厚度或磁性金属上的非磁性金属涂层厚度的非破坏性的测试方法。然而，目前没有应用感生电流测量复合材料例如碳纤维上的厚度的可靠方法，因为这种材料虽然是导体，但具有非常低的电导率。 

其它类型的技术，例如超声波技术，目前已经被提议作为用于测定复合材料上的厚度的非破坏性测试方法，但是这一类型的技术使用非常复杂的设备并且不提供可靠的结果。 

本发明是针对这些缺点的解决方案。 

发明内容

本发明提出一种用于测定复合材料例如碳纤维上的涂层的厚度的间接测量方法，该方法包括以下步骤： 

-将复合材料及其涂层安置在平面结构上，以使其在测量区域内具有恒定的厚度并且包括无涂层区域； 

-将复合材料的无涂层侧安置在恒定厚度的导电材料薄片上； 

-通过多通道类型的感生电流生成设备在导电材料上生成感生电流； 

-选择低频且高穿透力的探针进行测量，调整其增益至测量中所需的调整(adjustment)； 

-通过使用所述探针测量复合材料的无涂层区域执行该方法的零点校正； 

-通过使用所述探针测量已校正的复合材料纤维执行参比校正； 

-使用所述探针执行复合材料及其涂层的测量； 

-基于涂层和复合材料在感生电流中出现对导电材料薄片的剥离效应的测量，考虑当感生电流从该电流生成设备离开时，该电流横穿复合材料和涂层时的强度降低的影响的情况下，测定复合材料的涂层的厚度。 

本发明的其它特征和优点将在下面与附图相关的对其主题的示例性实施方案的详细描述中揭示。 

附图说明

图1示出了本发明测量方法对象的零点校正在屏幕上的表示。 

图2示出了使用175μm迈拉(Mylar)聚酯薄片作为参比的本发明测量方法对象的校正在屏幕上的表示。 

图3示出了用于测试本发明测量方法对象的测试片。 

图4示出了显示具有纹理表面的复合材料的粗糙度的显微照片，这样的粗糙度构成了本发明测量方法的附加困难。 

图5a-d示出了在用本发明测量方法检查的测试片中的一个上进行的显微照片。 

图6示出了用本发明的方法对象检查的测试片的测试获得的结果曲线与实际数据的比较。 

图7示出了根据本发明的测量方法，测量探针在待测量的复合材料上的放置。 

发明详述 

本发明开发的用于测定复合材料例如碳纤维上的涂层厚度的方法包括：在考虑复合材料或碳纤维相对于平面金属薄片例如铝合金薄片的剥离的情况下进行的间接测量。 

本发明描述的方法可以被应用于从20μm变化到300μm的宽范围的涂层厚度，原因是它们决不能太厚以致于此处所提出的低频技术无法穿过它们。 

碳纤维的厚度薄，大体上为1到5mm，从而允许在涂层厚度的测量中获得非常可靠的结果，原因是它们在分离变量法中具有更大的相对重要性。 

铝薄片必须具有合适的厚度，优选大于2mm并且必须没有被电镀。在不同的处理情况下，2024、7075薄片等适合于执行校正以及因此的测量。 

用本方法获得的结果与在所论述(conflict)情形中测定的显微照相的切割测量结果进行比较。 

实施例

在本发明的一个特定的实施方案中获得的结果如下所述，使用多通道Zetec MIZ-40A作为感生电流设备，使用莱卡Q 550MW图像分析器作为显微设备，以及使用绝对Donut Nortec/R/100Hz-1kHz/.50-1.00英寸，P/N 9215653/S/N FO4173类型的具有以下特性的探针作为测量探针： 

-频率：950Hz 

-角度：233° 

-增益：41dB 

-水平等级：2.0V/D 

-竖直等级：0.4V/D 

-驱动：16