碳/碳复合材树脂含量如何测量？

碳/碳复合材树脂含量如何测量？

碳/碳复合材料是一种由两种或更多种物质制成的材料，这些物质具有不同的物理或化学性质，而组合在一起则会产生出不同于这些组成元素的新材料。在碳复合材料中，一种或者多种材料被嵌入到一种碳含有的基础材料中。在碳复合材料中，通常有两个主要的组成部分：基体和增强材料。基体通常是一种树脂，它的作用是分散和转移加载到增强材料。而增强材料则通常是一种碳纤维，它的作用是提供强度和刚度。

碳复合材料的优点包括高强度、高刚度、低密度（轻量化）、高耐热性、良好的抗腐蚀性和疲劳性能等。这些优点使得碳复合材料在航空航天、汽车、体育设备、建筑和其他许多领域都有广泛的应用。

碳复合材料的树脂含量是非常关键的一个参数。它直接影响到复合材料的性能，包括强度、硬度、耐热性等。具体的树脂含量，主要取决于制作碳碳复合材料的具体工艺和应用需求。

一般来说，树脂含量可能会在10%到30%之间，但这并不是固定的。在某些特别的应用场景中，例如航空航天或者高性能汽车制造，可能会需要更高或者更低的树脂含量。

如何测量碳/碳复合材料树脂含量？

1、       热引力分析（TGA）： 这是一种经常用来测量树脂含量的方法。在TGA分析中，样品在特定的温度下被加热，并且在整个加热过程中测量其质量的变化。因为树脂和碳纤维在不同的温度下会分解，所以通过测量质量的变化可以决定树脂的含量。

2、       化学溶解法： 这种方法涉及到使用一个特定的溶剂，可以溶解树脂但不会溶解碳纤维。通过测量溶解前后的质量变化，可以计算出树脂的含量。

3、       红外光谱法： 红外光谱法可以用来分析复合材料中的化学成分。树脂和碳纤维吸收红外光的方式是不同的，因此可以通过比较不同的吸收峰来确定树脂的含量。

4、       低场核磁法：树脂存在核磁共振氢信号，通过对NMR信号进行采样，获取树脂核磁信号，从而进行定量测量，是一种在线、无损、快速的技术。整个过程无需试剂，可重复实验，2min即可完成测试。

低场核磁测定碳/碳复合材料树脂含量的原理

低场核磁法是研究高分子材料中分子动力学的一种非常重要和有效的手段．该技术的一个重要特点是可以通过合理的实验方法，实现对研究体系中从低频(Hz)到中频(kHz)乃至高频(MHz)范围内分子运动的观测．因此．核磁法非常适合研究高分子体系中各类不同尺度分子运动，高分子材料中分子运动与交联密度密切相关，通过分子运动的信息即可反映样品的特性。

树脂存在核磁共振氢信号，通过对NMR信号进行采样，获取树脂核磁信号，从而进行定量测量。在测试之前，根据确定的标准曲线，确定核磁信号强度与树脂含量的关系，可在30秒-2分钟内测得树脂含量。

纽迈碳复材树脂含量分析仪