X射線三維成像技術(shù)在材料研究中的應(yīng)用課件

1、X射線三維成像技術(shù)在材料研究中的應(yīng)用材料研究中常用的表面形貌分析技術(shù)2光學(xué)顯微鏡掃描電鏡透射電鏡原子力顯微鏡只能得到樣品表面的信息需要切割樣品后才能看到內(nèi)部切割過程對(duì)微結(jié)構(gòu)會(huì)有影響往往對(duì)樣品制備、真空度、導(dǎo)電性有要求很難得到樣品內(nèi)部連續(xù)的三維結(jié)構(gòu)信息材料研究需要一種無損成像手段，獲得樣品內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)信息或許會(huì)有意想不到的收獲（新的檢測手段帶來新的研究/工藝思路）X射線三維顯微鏡（顯微CT）3用一把“虛擬的刀”將樣品切割為虛擬切片進(jìn)行觀察最高分辨率可以達(dá)到0.5微米 原理利用X射線具有穿透性，且穿透不同密度的物質(zhì)時(shí)衰減不同測試結(jié)果獲得樣品內(nèi)部不同密度的三維結(jié)構(gòu)如孔洞、裂縫、不同組分的分布等最高可

2、以分辨微米尺寸級(jí)別的結(jié)構(gòu)樣品制備樣品無需特殊制備，無需真空環(huán)境樹脂基陶瓷粉復(fù)合陶瓷骨架結(jié)構(gòu)多孔陶瓷內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)陶瓷與碳纖維復(fù)合碳纖維/SiC陶瓷復(fù)合材料核材料陶瓷小球包覆結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷涂層陶瓷涂層樹脂基玻璃纖維彎折損傷樹脂基碳纖維沖擊試驗(yàn)裂紋顆粒增強(qiáng)材料中的界面鋁基金剛石高分子泡沫材料應(yīng)用實(shí)例4可以與學(xué)校的陶瓷、機(jī)械加工及材料研究等領(lǐng)域結(jié)合，為研究人員提供全新的三維無損成像技術(shù)手段。樹脂基陶瓷骨架材料5三維形態(tài)三維演示視頻多孔陶瓷的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)6多孔陶瓷形態(tài)內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)碳纖維/SiC陶瓷復(fù)合材料7孔隙碳纖維束SiC陶瓷基體核材料陶瓷小球8陶瓷球的包覆結(jié)構(gòu)陶瓷球的內(nèi)部缺陷涂層：紙張表面的陶瓷涂層9

3、彎折實(shí)驗(yàn)：內(nèi)部的斷裂行為（樹脂基玻璃纖維）10內(nèi)部玻璃纖維的斷裂樣品照片層合板彈丸沖擊實(shí)驗(yàn)（樹脂基碳纖維）11穿層及開裂在三維空間的分布走向500m穿層開裂虛擬剖面上材料內(nèi)部的裂紋及分層顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的界面結(jié)合狀態(tài)（鋁基金剛石）12XY截面XZ截面三維圖ZY截面顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的界面結(jié)合狀態(tài)（鋁基金剛石）13高分子泡沫 & 泡沫銅14內(nèi)部孔隙統(tǒng)計(jì)：如孔隙位置、尺寸、形狀15樹脂基玻纖樣品孔隙的三維分布狀態(tài)134*134*134m3孔隙率0.57%孔隙尺寸頻率統(tǒng)計(jì)孔隙不僅可以得到三維體孔隙率為0.57%還可以得到每一個(gè)孔隙的位置、尺寸、形狀等信息，從而獲得整體分布的規(guī)律玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料16

4、XY截面YZ截面XZ截面體視圖玻璃纖維的取向分析17Z軸與Z軸垂直為90度；與Z軸平行為0度；3D渲染圖中彩色纖維含義：藍(lán)色為與Z軸平行，成0度或180度纖維；紅色為與Z軸垂直，成90度纖維；與有限元軟件計(jì)算的結(jié)合18泡沫材料的三維結(jié)構(gòu)STL數(shù)據(jù)模型孔隙碳纖維束SiC陶瓷基體SiC陶瓷基體碳纖維復(fù)合材料：區(qū)分SiC陶瓷基體、碳纖維束、孔隙三種結(jié)構(gòu)，分別建立STL模型，導(dǎo)入有限元軟件進(jìn)行計(jì)算依據(jù)真實(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，比用設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)計(jì)算更貼近材料的實(shí)際性能示例與有限元軟件計(jì)算的結(jié)合19與3D打印技術(shù)的結(jié)合20逆向工程仿生技術(shù)加工誤差分析改進(jìn)、調(diào)整設(shè)計(jì)及制造工藝轉(zhuǎn)化CAD數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)CAD數(shù)據(jù)樣品加工3D打印

5、制造實(shí)物3D信息采集和建模實(shí)物3D信息采集和建模傳統(tǒng)制造與CAD數(shù)據(jù)比較X射線三維成像系統(tǒng)3D成像建模與檢測技術(shù)成像原理及測樣過程21測樣過程成像原理應(yīng)用小結(jié)22“看一看”觀察內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)“量一量”基于圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)測量 “算一算”利用樣品的實(shí)際結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)軟件相結(jié)合透視無損高分辨率材料內(nèi)部的孔隙、裂紋、夾雜等三維空間分布展示及其各項(xiàng)定量分析材料在“多場耦合”環(huán)境下，原位性能的工藝評(píng)價(jià)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)演變提供檢測技術(shù)手段最終成為復(fù)合材料研發(fā)所必不可少的表征手段地質(zhì)/石油生物/生命科學(xué)先進(jìn)制造應(yīng)用領(lǐng)域材料科學(xué)其它應(yīng)用領(lǐng)域24石油地質(zhì)半導(dǎo)體器件竹子三英精密儀器有限公司介紹25致力于X射線三維顯微鏡、 X射線高分辨工業(yè)CT 、X射線在線檢測等高端無損成像設(shè)備的研發(fā)和制造擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)國內(nèi)首家X射線三維顯微成像儀器設(shè)備的專業(yè)制造商三英精密秉承“技術(shù)創(chuàng)新、精心制造”的理念，精心打造微納米檢測技術(shù)為核心的高科技產(chǎn)業(yè)平臺(tái)專注服務(wù)于生命科學(xué)、新材料、先進(jìn)