CT扫描孔隙结构检测

信息概要

CT扫描孔隙结构检测是一种利用计算机断层扫描技术对材料内部孔隙结构进行高精度三维成像和分析的检测方法。该技术广泛应用于材料科学、地质勘探、生物医学、工业制造等领域，能够清晰呈现材料内部的孔隙分布、尺寸、形状及连通性等关键信息。检测的重要性在于，孔隙结构直接影响材料的力学性能、渗透性、导热性等物理化学特性，通过精准检测可为产品研发、质量控制及性能优化提供科学依据。此外，该检测还能帮助识别材料缺陷，提升产品可靠性和使用寿命。

检测项目

孔隙率，孔隙尺寸分布，孔隙形状因子，孔隙连通性，比表面积，孔径梯度，孔隙密度，孔隙曲折度，渗透率，压缩强度，弹性模量，热导率，吸水性，抗渗性，耐腐蚀性，断裂韧性，疲劳寿命，微观形貌，各向异性，体积密度

检测范围

金属材料，陶瓷材料，聚合物材料，复合材料，岩石样本，土壤样品，混凝土，泡沫材料，纤维材料，涂层材料，生物组织，骨骼样本，木材，煤炭，页岩，砂岩，石墨，气凝胶，多孔碳，催化剂载体

检测方法

X射线计算机断层扫描（CT）：通过X射线穿透样品并采集多角度投影数据，重建三维孔隙结构。

图像分割算法：利用阈值法或机器学习对CT图像中的孔隙与基体进行区分。

三维建模分析：将二维切片序列转换为三维模型以量化孔隙网络特征。

孔径分布统计：基于等效球体直径或最大内接球算法计算孔隙尺寸频率。

连通性检测：通过拓扑分析判断孔隙是否形成贯通网络。

比表面积计算：结合体素化模型与表面积算法推导孔隙内表面积。

渗透率模拟：基于达西定律在数字模型中模拟流体渗透行为。

力学性能关联分析：将孔隙参数与力学测试数据建立统计关系。

各向异性评估：通过方向性分布函数分析孔隙排列取向。

缺陷自动识别：采用AI算法检测异常孔隙或裂纹。

动态压缩测试：结合原位CT观察孔隙结构在载荷下的演变。

多尺度成像：融合微米CT与纳米CT实现跨尺度孔隙观测。

灰度直方图分析：通过像素灰度分布快速评估孔隙率范围。

数字体积相关：对比不同状态下的CT数据计算孔隙形变。

流体浸润法：辅助CT扫描显示开孔与闭孔的分布差异。

检测仪器

微焦点X射线CT系统，纳米CT扫描仪，同步辐射CT装置，工业CT检测仪，台式显微CT，大视场高分辨率CT，原位力学CT平台，三维图像分析工作站，体渲染软件，孔隙网络建模软件，图像处理计算机，X射线发生器，平板探测器，样品旋转台，温控样品舱，真空样品室

北检院部分仪器展示