關于無損檢測技術在復合材料檢測中的應用

葉麗華（內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司,內蒙古 赤峰 025350）

隨著現代工業和制造業的發展，在原材料、裝備等產品中應用的科學技術成分越來越高，因此也就形成了高精度、高密度、復雜性的特點。與一般的產品抽檢方式不同，此類產品的的檢測很容易傷及本身的性能，因此要采用特殊的檢測方法。

首先，簡單地說，無損傷檢測手段就是不接觸或盡量極少的接觸所檢測的對象，在不改變其使用功能、外在形狀、內在成分等基礎上，得到需要的安全性、可靠性檢測數據。

截至目前，滿足不損傷檢測對象而完成檢測工作的方法有很多，大多采用新型的技術，如：光、電、磁、熱、聲等變化，相對于傳統的人工肉眼和儀器檢測而言，無損傷檢測的針對性更強，也更加準確，一般情況下對缺陷瑕疵所在的位置、數量、形狀、大小、分布等有很清晰的數據收集。

其次，關于復合材料的性能檢測。所謂符合材料，是指至少要有兩種材質構成的新型材料，兩種或兩種以上的材質都要滿足構成不同、性質不同、形狀不同等特點，才能夠稱之為“復合材料”；相對應的，復合材料比單一材質的材料具有更好的性能，融合之后可以取長補短，產生協同作用，使用的范圍也越來越廣泛。現階段我國一些高新科技產業，如航空航天、生物制藥、電子芯片等技術方面，對復合材料的使用量非常大，同時對質量的要求也很嚴格。

在這樣的背景下，基于復合材料的無損傷檢測技術得到了快速的發展。事實上，復合材料的檢測本身也無法通過傳統檢測手段滿足，復合材料的現為強度、表面狀態、粘度、線型高聚物等特性融合在一起，因此出現損傷的機會就更多。

1 復合材料檢測中的常用無損檢測手段

包括符合材料在內的無損傷檢測手段，都存在一個前提，就是通過損傷檢測來鑒定問題出現的形式，然后在無損傷檢測中加以對比，從而確定缺陷瑕疵出現的位置、尺寸和數量等數據。目前常用的無損傷檢測方法有X射線（輻射法）、超聲波（聲學法）、CT（電磁法）、紅外成像、微波等方式，本文選擇三種有代表性的進行討論。

1.1 X射線無損檢測法

X射線具有透視功能，在無損測試中通過膠片照相的方法來確定符合材料中的缺陷和瑕疵，例如復合材料中的提及缺陷、疏松、纖維斷裂等，這種檢測方式非常清晰靈敏，檢測所獲得的識別材料容易觀察。但同樣也存在缺陷，那就是檢測材料缺乏分層分析的能力，不易發現與射線垂直方向上的斷裂部分，如果需要檢測的復合材料十分龐大，整個過程也會顯得十分繁瑣。

X射線無損檢測法在實際的工業運用中，主要通過X射線發射器來完成，所以檢測的尺寸有限，主要應對一些精密型儀器。隨著科學技術的發展以及學科之間的融合，現階段也出現了X光與CT相互配合形成的無損探傷設備，在檢測方式上取得了重要的改進。

1.2 超聲波無損檢測法

超聲波無損檢測法所使用的原理，是針對復合材料本身存在的缺陷和瑕疵進行報告。超聲波具有很高的靈敏度，在傳播中能夠發生衰減，復合材料中的分層、空隙、雜質等都能夠提供不同的聲波信號。盡管超聲波無損檢測法的精確度很高，但是，它的缺點也同樣源于此處。精確度高是由于在檢測中，針對不同的材料使用了不同的探頭，在頻繁拆換的過程中，就降低了檢測的效率。

隨著技術的發展，超聲波無損檢測也在自身的基礎上形成了新的工藝，產生了SWF應力波因子檢測的方法。這種技術主要用于檢測符合材料中細微缺陷群體性結構情況，適用于整體性要求嚴格的復合材料設備。如壓力液晶板，只要存在一個瑕疵或缺陷部分，就必須淘汰掉的情況。

1.3 CT無損檢測法

這里所指的CT是工業CT，即，計算機斷層掃描成像。CT無損檢測法具有的優點是直觀、準確、清晰和便捷，這種方式主要用于工業級的大型設備無損檢測。

檢測的過程如下：首先通過掃描設備得到斷層投影，然后通過圖像重新建設和計算的方法模擬出斷層圖，進而可以得到整個檢測對象的檢測數據。CT設備本身是很有限的檢測空間，但相對于X射線無損檢測法而言，要靈活的多，并且更加精確。

目前國際上把CT無損檢測技術壘位最先進的檢測手段，這無疑與計算機技術相結合有莫大的關系。通過計算機技術的功能，計算機層析照相技術可以還原內部無法直接觀察到的，可以接觸簡析符號，或者更直觀的3D成像技術來實現。

2 結語

無損檢測技術和復合材料之間的關系是非常緊密的，兩者都屬于是先進技術的代表，也都具有很強大的生命力和市場潛力。隨著計算機技術的發展，無損檢測技術的應用范圍將會更加寬泛、更加精確，而復合材料同樣也在技術改進，在應用中對無損檢測技術的要求也會越來越多。兩者的發展是相輔相成的，互相倒逼技術進步。但從未來的發展趨勢來看，計算機技術、紅外線技術和傳感器其技術將會有進一步的發展。

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