由于制作預浸料層合板過程中對空氣的機械夾雜和結構組分受熱揮發引起的內部成核，導致復合材料構件內部會不可避免地形成孔隙?？紫妒菑秃喜牧献畛Ｒ娨约皩κ褂眯阅苡兄匾绊懙娜毕?。研究表明，無論何種樹脂、何種纖維與纖維表面處理方式，孔隙率(單位體積內所含孔隙的體積百分數)每增加1%，復合材料的層間剪切強度便下降5%- 15%，其他如彎曲強度、縱/橫向拉伸強度等性能也均受到一定影響。對孔隙率的鑒定是判斷復合材料質量的重要指標。依據構件重要程度不同，先進復合材料孔隙率要求控制的水平也有差異。但對于大多數復合材料來說，2%的孔隙率已經成為能不能接受的臨界值?，F在的無損檢測也主要集中于提供能檢測孔隙含量為1%-5%的檢測技術。

1.衰減法 

復合材料孔隙率無損檢測方法主要有紅外成像法、射線檢測法、微波檢測法及超聲檢測法等，其中超聲測試方法方便、快捷，是一種尤為重要和有效的孔隙率測試手段。超聲波法檢測復合材料孔隙率主要包括衰減法、聲速法和背散射法等。其中衰減法由于原理明確、實現簡單而且受纖維含量等的影響較小，因此受到較多關注。

Stone和Clarke較早開展用超聲波衰減法來進行孔隙測定的實驗。他們針對由含60%HTS碳纖維和ERLA4617/DDM樹脂的預浸料制備而得的一系列復合板，做了大量的實驗工作。在試樣制備過程中通過施加不同壓力得到不同的孔隙率。然后，用三對中心頻率分別為2.5MHz、5MHz、7MHz的探頭，采用透射法對試樣進行衰減測量。假定樹脂種類、纖維含量對衰減的影響可以忽略;纖維表面經過處理，纖維與樹脂結合得很好，這樣衰減只隨孔隙率變化。分別測得試樣的超聲波衰減結果以及相應的孔隙率(酸蝕法測得)，并在直角坐標圖中標出，然后進行曲線擬合。分析實驗結果，發現 和孔隙率P近似成平方關系，得到經驗公式:。給定頻率下，k為常數；當頻率變化時，可以將k近似表示成指數形式，因而 與P的關系又可以表示成: 。實驗觀察發現，對于用預浸料制備的復合板，當孔隙率P≤1.5%時，孔隙是由揮發物質引起的，孔隙呈球形，直徑在5~20μm之間，孔隙率P越大，孔隙直徑越大；當孔隙率P≥1.5%時，孔隙是由空氣引起的，孔隙被壓平和拉長。鑒于此種情況，Stone和Clarke采用雙線性函數表示了衰減與孔隙率之間的關系:

式中，在給定頻率下是常數。圖7-2表示雙線性模式的計算結果和實驗結果。由圖中可以看出這種模式的計算結果與實驗結果符合得非常好。

Stone和Clarke的實驗結論和經驗公式至今仍被研究復合材料孔隙率的學者當成經典，進行參考和引用。

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