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基于X射線斷層掃描分析的發泡陶瓷結構

孫詩兵; 史璐玉; 呂鋒; 田英良; 馬存喜; 曹明普; 陳艷曉 北京工業大學材料科學與工程學院; 北京100124; 鄭州登電科誠新材料有限公司; 河南登封452481

關鍵詞:發泡陶瓷 孔結構 x射線斷層掃描 三維可視化分析 

摘要:根據發泡陶瓷形成的過程和結構特點,確定以掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)分析結構細節選取X射線斷層掃描(X-ray computed tomography,X-CT)的體素,以泡孔形成及特征選取灰度閾值的方法.通過斷層掃描圖像、X-CT三維重構及可視化分析得到:發泡陶瓷由大孔和處于孔壁的小孔構成;發泡陶瓷泡孔基本處于連通狀態,連通是由處于孔壁的小孔引起的;最大連通孔孔徑不超過60μm,最小連通孔徑在14μm左右;發泡陶瓷大孔的孔徑處于0. 5~1. 0 mm,最大泡孔孔徑值不超過2 mm,孔隙率為85. 97%;孔壁厚度集中在20~60μm.研究表明,X-CT在研究發泡陶瓷泡孔空間結構關系(即連通性)和泡沫材料大尺寸結構統計信息(孔徑分布、壁厚分布等)方面具有明顯優勢.

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