X-ray影像-X-ray 3D X-ray CT斷層掃描應用於多孔性材料的孔隙分析

什麼是多孔性材料?

多孔性材料的典型結構為大量多邊形孔在平面上聚集成的二維結構，由於形狀類似蜂窩狀組織而被稱為蜂窩材料，更為普遍的是由大量多面體形狀的孔洞在空間聚集形成三維結構，此種被稱為泡沫材料。

多孔性材料種類繁多，由於多孔材料具有結構利功能材料的特點，所以又被廣泛應用於航空航天、交通運輸、建築工程、機械工程、電化學工程、環境保護工程、生醫材料等等。

▲ 建築用多孔材料

▲生醫多孔醫材-頭蓋骨

多孔性材料其結構、性質等對於使用於不同目的而對材料有不同的性能要求、不同表徵結構要求。表徵多孔結構的主要參數是:孔隙度、平均孔徑、最大孔徑、孔形等等。除了材料的材質外，多孔結構參數對力學性能和各種性能有決定性的影響。因此對於多孔性材料，其孔隙分析是必要的。

以往的孔隙分析方式最多只能看到剖切面的孔形，並不能觀測內部的孔形，而利用3D X-ray CT斷層掃描可以觀測多孔性材料內部的孔形，且利用3D X-ray斷層掃描結果也可以計算多孔性材料的孔隙度、平均孔徑、最大孔徑等等。

相較傳統的孔洞分析，3D X-ray CT可觀測內部且可以得知多孔材料孔隙分布的位置，且傳統的孔隙分析大多只能計算連續型孔洞，對於非連續型或獨立型孔洞就無法做較準確的孔隙分析，而利用3D X-ray CT則可以對這部分去做計算。