图像分析案例

PPS树脂中碳纤维的取向张量

根据通过X射线CT获得的纤维取向的3D数据,通过解析求出取向张量(将X、Y、Z平面的哪个方向的纤维具有什么样的比例数值化)。

如果X射线CT无法观察到所需范围内包含的纤维,则无法求出取向张量。通常树脂中的纤维的观察,对象是电子束吸收系数较小的树脂中配合电子束吸收系数大的玻纤时的情况。

尼龙树脂中玻纤的X射线CT图像与取向张量
尼龙树脂中玻纤的X射线CT图像与取向张量

东丽产品线中PPS(聚苯硫醚)树脂的X射线吸收系数高于一般的PP(聚丙烯)和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。并且,当碳纤维作为纤维共混时,电子束吸收系数的大小关系会发生逆转,成为电子束吸收系数较大的树脂中存在电子束吸收系数较小的纤维。

使用通常的X射线CT的PPS中的碳纤维使用通常的X射线CT的PPS中的碳纤维

当使用通常的X射线CT时,如右图所示,无法确认纤维。

即使在这种情况下,东丽也发现了一种观察纤维的技术,使得解析取向张量成为可能。

使用东丽技术的PPS树脂中的碳纤维与取向张量
使用东丽技术的PPS树脂中的碳纤维与取向张量

通过为了树脂产品开发而实施的X射线CT解析的相关技术积累,使无法观察、无法评价等问题逐渐得到了解决。