工业CT在增强硬质聚氨酯泡沫塑料无损检测中的应用

为提高作为结构材料使用时硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)的力学性能,在基体材料中添加增强材料形成了增强RPUF(RRPUF),RRPUF内部的材料组成及结构特征影响其力学性能。本文应用微焦点锥束体式工业CT技术,进行了玻璃纤维RRPUF三维结构的工业CT检测,获得了高分辨率的RRPUF三维结构CT图像,并解析了RRPUF内部结构特征,包括玻璃纤维及泡孔的形状、位置、尺寸、体积含量以及分布状况等。研究表明微焦点VCT技术可有效地实现RRPUF内部结构特征的检测及分析,为进一步研究RRPUF的性能提供了重要方法。

炸药部件X射线实时成像检测

简要概述了X射线实时成像系统的组成及基本特性，讨论了焦点尺寸对X射线实时成像检测质量的影响，并介绍了X射线实时成像及图像处理技术在炸药部件中的应用情况。

基于X射线显微CT的PBX热冲击损伤特征

为研究小尺寸高聚物黏结炸药(polymer bonded explosive,PBX)半球的热冲击损伤特征,针对Φ10 mm TATB基和HNS基PBX半球样品开展了0~100℃水浴温度冲击实验,利用X射线显微层析成像(Micro‐computed tomography,μCT)技术研究了样品损伤的三维形态和分布特征,并采用热弹塑性二维轴对称模型对样品温度冲击过程的热传导和热应力进行了模拟分析。CT结果表明温度冲击后2种样品均由边角起裂,其中TATB基PBX半球沿边部环向扩展,形态曲折,具有撕裂和脆断特征;HNS基PBX半球沿轴向基本贯穿,形态平直,具有脆断特征。数字模拟结果表明温度冲击过程中TATB基PBX半球内部产生较强的拉应力,由边角区域至中心区域拉应力先后超过其拉伸强度,导致主裂纹由半球边角区域萌生并向内扩展。样品损伤形态与温度冲击作用下的应力分布特征、黏结剂温度特性吻合。本研究为TATB基和HNS基PBX温度冲击损伤机理分析奠定了基础。

单向温模压TATB基高聚物粘结炸药X射线微层析成像

利用X射线微层析成像技术获得了单向温模压TATB基高聚物粘结炸药微细结构的全三维信息。松装颗粒经升温软化、压制、摩擦仍完整并以不同形态保存下来。压制后的颗粒典型形态径向呈多边形、轴向呈扁长形并与径向有明显夹角。轴向与径向颗粒形态分布揭示了力学响应与内摩擦机制。X射线微层析成像提供了无损侵入非均质材料内部的分析方法,能探测颗粒材料压制排列方式及其高密度界面层。

流固耦合湍流驱动TATB造粒凝结涡旋

利用X射线微层析成像技术获得了水悬浮法湍流驱动TATB造粒结构的全三维信息,涡旋通过湍流和粘结剂凝结硬化保存下来,其结构排列及涡旋致密层的三维可视化解决了分析涡旋特征的难题。颗粒内部典型涡旋有单涡旋、双涡旋、多涡旋、涡中涡等,涡旋形态揭示了湍流发展的模式,致密层密度则揭示了湍流对TATB晶粒的传质作用。X射线微层析成像提供了无损侵入材料内部的分析方法,可实现探测很小尺寸范围的凝结涡旋及洞察湍动过程的涡旋凝结。

TATB造型颗粒内部微结构特征

炸药造型颗粒通常是压制类高聚物粘结炸药（PBX）的基本颗粒单元,一般通过水悬浮法造粒成型,造粒结构与质量的一致性将直接影响压制成型PBX的质量与性能。TATB是目前安全性能最好的钝感炸药,以TATB为基制成的PBX更是得到了广泛应用,但TATB造粒结构特征还未完全认识,

微焦点CT在含能材料密度测试中的应用研究

本文利用微焦点体积CT(μVCT)技术和同步测试方法,研究含能材料体密度与体积CT灰度值的相互关系,探讨相近密度范围内含能材料试件的密度测试方法。采用该方法可以分辨出样件间0.1%的密度差;在样件密度变化范围为2.5%时,试件体密度-体积CT灰度值的线性相关系数达到0.999。

微米级炸药晶体缺陷的μVCT试验研究

炸药晶体内部缺陷是影响炸药材料性能的一个关键因素。本文利用微焦点X射线体式CT(μVCT)技术研究了典型炸药奥克托今(HMX)晶体的内部结构,并对HMX晶体的孔隙率进行了定量分析。结果发现一般HMX晶体内部含有较多的微米级孔隙,其面孔隙率可高达1%～2%,揭示了炸药件初始损伤的存在并解释了炸药晶体密度与其理论密度有差异的原因;而经过一定工艺处理后的HMX晶体内部孔隙则有效地减少,晶体密度和材料性能均能明显提升。研究表明对于几十微米以上尺寸的HMX炸药晶体,μVCT可有效地研究其内部结构并实现对其内部细小孔隙缺陷的定量,为深入研究炸药件成型性能和损伤破坏机理提供了一种直观的、可靠的实验手段。

冲击片雷管组件X射线无损检测

冲击片雷管组件中飞片的漏装及多装将影响其功能，应用X射线照相法及DR成像法进行了检测。因飞片厚度太小（数十微米）及X射线能力弱，采用X射线照相及DR成像法难以直接得到飞片图像，但结构上飞片处于爆炸箔组件及炮筒之间，因此考虑检测二者间隙来判断飞片漏装及多装。具体方法是将X射线束平行地穿透过炮筒与爆炸箔组件之间的间隙进行检测，通过间隙大小判断飞片漏装及多装。

炸药部件γ射线局部密度的无损检测

炸药部件的局部密度影响其爆轰性能。文中初步进行了φ20mm炸药柱以及SR52mm炸药半球壳体γ射线局部密度无损检测应用研究。

工业CT密度分辨率测试技术

对工业CT密度分辨率的精确测试，通常既是工业CT制造商也是其用户关注的问题。检验工业CT密度分辨能力的试验方法有多种。比如美国BIR公司采用的“盐水法”和LSNL曾经采用过的“升温法”等，各有长短。本文基于体积变化可以转换为密度变化，设计采用—个较大的钻孔有机玻璃圆盘试样来测试工业CT的密度分辨率。试验表明，此办法精确、简单、实用，可以获得工业CT密度分辨率与检测局部平面位置的关系，还可同时较好测试工业CT的空间分辨率。