芻議復合材料無損檢測中的射線檢測

張文乾

摘要：新型復合材料的應用越來越廣泛，無形中對復合材料的無損檢測和評價提出更高的要求，在復合材料的無損檢測中，射線檢測技術日益成為最重要最可靠的一種手段。本文首先評述了射線實時檢測成像技術、計算機軸向斷層掃描成像技術以及膠片射線照相技術在無損檢測中的應用狀況，在此基礎上進一步提出了復合材料射線檢測在將來的發展趨勢。

關鍵詞：射線檢測技術;復合材料;無損檢測

隨著復合材料的迅速發展和極大普及，傳統的無損檢測方法因在應用中存在不確定因素，已經越來越不能滿足要求，而近年來射線檢測技術得到了不斷的更新，在應用上更具直觀性、直接影響性和易存儲性，這些基本特征使得多種射線檢測技術在復合材料無損檢測中得到廣泛的應用，同時這些技術也應該不斷進行改進，譜寫無損檢測最為有效的發展前景。

1.射線檢測技術在復合材料檢測中的應用

1.1射線實時檢測成像技術的應用

射線實時成像技術的特點是跟隨成像物體的不停變動迅速改變電子成像。這種技術的優點是不需膠片做暗室處理，并可減少曝光時間，更為重要的是它完全可以在提高圖像的動態范圍之后再做處理，也就是具有更大的寬容性。

目前共有三種運用該檢測系統的方法，一種是應用于工業射線的檢測系統中;一種是利用微焦點應用于電子元器件、生物學樣品以及小工件的實時檢測;還有一種是利用陣列射線應用在機場或車站安全檢查上的實時成像檢測。其中第三種技術的靈敏度很高，是由具有高分辨力和廣活動區域的非晶硅所構成，我國已把該檢測技術作為重點進行研究。此成像技術可以應用于產品的在線監測以及裝配線物體的直接快速檢測，并且可以細致而又全面地對裝置內部進行檢測，具有非常高的檢測效率。

1.2計算機軸向斷層掃描成像技術的運用

計算機軸向斷層掃描成像技術從上世紀末開始發展，現階段已經成為一種較為先進的檢測技術。工業?CT技術的應用非常廣泛，CT系統以計算機、數據采集系統、機械掃描系統以及探測器系統為主要部件，其工作過程具體分為以下幾步：首先進行掃描，獲得檢測物斷層的全面數據信息，再應用計算機對圖像進行處理重建，最終產生清晰而直觀的圖像影像。

1.3膠片射線照相技術的運用

膠片射線照相技術的特點是發出的射線可完全透過被檢測物，并且能以射線的衰減強度程度精準獲得被檢測物及其內部缺陷等信息。另外它可以用膠片進行記錄，通過顯影做定影處理，從而在膠片上顯現出透視影像，通過影像的識別做進一步評定。由于這種技術的工作原理就是先在射線源頭發射射線，射線再穿過檢測物體，從而通過反應射線的不同強度來判斷檢測物在內部結構上是否存在缺陷，此時膠片射線可以進行更系統的記錄，并通過顯影與定影進行詳細的處理。通常情況下只要是通過膠片射線照相，被測物體產生的影像都能顯示在膠片上，我們可以通過影像的識別全面評定被測物體的結構，所以這種技術使射線檢測更全面細致和精準，因此，在復合材料無損檢測的應用范圍越來越廣。

2.復合材料射線檢測的發展趨勢

綜上所述，復合材料制造過程中的無損檢測中已應用了多種射線檢測技術，并且檢測結果正確率很高。這給復合材料的生產制造過程中的質量控制和復合材料產品的質量評價等方面提供了有力支持，提高了復合材料產品的使用可靠性，同時也為利用復合材料進行結構設計提供了重要依據。復合材料種類的不斷增多和新的生產制備方法的應用，為了保證復合材料產品的質量，對無損檢測的射線檢測方法提出了新的要求：

2.1X射線與其他檢測方法相結合進行檢測

復合材料產品越來越多，一些重要構件也開始使用復合材料制造，這就需要對復合材料進行全面有效的檢測，應將X射線與其他射線檢測方法相結合，對被測復合材料進行正確的評價，比如Gros等人在對熱塑碳纖維增強復合材料的沖擊損傷檢測中，就同時使用了超聲波C掃描、視覺檢測、射線檢測法、紅外線熱成像法、渦流檢測法和剪應力成像法等六種方法。

2.2使用除X射線以外的射線源來進行射線檢測

如Das等人分別使用镅241產生的C射線（59.5keV）和X射線（40～80kV）對鋁和復合材料薄部件試樣（諸如剎車片、汽車離合器表面等）的檢測照片進行比較。結果表明镅241射線源進行射線檢測與低能X射線進行檢測獲得的相近的檢測照片及檢測結果。

2.3不同的檢測技術應該不斷進行改進

為了提高數字成像質量，X射線實時成像系統的探測器應該不斷更新;CT應該加強研究，采用錐形射線進行投射，重建物體三維空間圖像，開發現場CT裝置和多幾何多能量CT裝置，發展針對不同缺陷的圖像處理技術，以期能夠實現半自動甚至于全自動的缺陷分析目標，完成新突破。

3.結語

總而言之，近年來由于射線檢測法的迅速更新和發展，其應用能力和范圍也有很大提高，已經當之無愧地成為了復合材料無損檢測里最直接最有效的方式和手段，同時我們也看到了它的巨大發展前景和改善空間，我們期待射線檢測技術的進一步發展。

參考文獻

[1]楊寶剛，金虎，任華友，吳東流.復合材料的射線檢測技術[J].宇航材料工藝，2004（2）.

[2]蔡蘭，王亮.復合材料的射線檢測[J].國外建材科技，2005（2）.

[3]李俊杰.復合材料X射線數字成像檢測技術研究[D].中北大學，2008.

[4]徐麗，張幸紅，韓杰才.射線檢測在復合材料無損檢測中的應用[J].無損檢測，2004，09：450-456.

[5]李灼華.射線檢測在復合材料無損檢測中的應用[J].科技傳播，2014，03：179+175.

[6]邵正平.射線檢測在復合材料無損檢測中的應用[J].化學工程與裝備，2014，08：196-197.

[7]吳井瑞.復合材料無損檢測中的射線檢測應用[J].科技創新與生產力，2013，02：93-94.