復合材料無損檢測技術的現狀與展望

任玉潔

【摘 要】近年來我國的經濟得到了快速發展，科學技術也有了很大進步，在這一形勢下，復合材料逐漸走進了人們的視野之中。復合型材料具有十分優良的性能，可以在多個領域進行使用。例如航天領域、建筑領域、汽車領域等等，同時在再生產的過程中也起到了十分重要的作用。因此這一技術的發展十分迅速，并得到了國家相關部門的有力支持。

【關鍵詞】復合材料；無損檢測；發展趨勢

隨著科學技術的發展，材料技術與信息技術和能源技術一樣，成為現代社會發展必不可少的技術。復合材料主要是由利用物理或化學的方法，將兩種或兩種以上不同性質的材料組合成具有新性能的材料。復合材料的性能優良，應用領域也十分廣泛，因此在這一形勢下人們對復合材料的質量要求也越來越高。為此，相關的專家學者研制出了一系列檢測方法，希望可以推動復合材料質量的提高。在這些檢測方法中，無損檢測技術在檢測過程中可以最大程度上保證復合材料結構的完整。近年來伴隨著社會的發展，無損檢測技術也出現了新的檢測技術，為復合材料的進一步發展提供了有利的條件。

一、復合材料無損檢測技術的應用現狀

復合材料所涉及的領域越來越多，因此當前社會對于復合材料質量的要求越來越高。要想提高復合材料的質量除了要提高自身的制作工藝，同時還需要提高檢測水平，從根本上提高復合材料的質量。復合材料的制作工藝復雜，技術水平要求比較高，很容易出現氣孔、裂隙等質量問題，嚴重時甚至會導致整個材料結構的報廢。在這一形勢下，無損檢測技術的出現為復合材料質量的提高提供了條件，有效改善了這一局面。目前無損檢測技術已經得到了普及，技術水平也不斷提高。

二、復合材料無損檢測技術的主要方法

正如上文所述，復合材料的制作過程中會不可避免的出現一系列的質量問題，導致在使用過程中出現不同程度的缺損。目前我國的技術人員為了進一步實現技術的改進與應用，在復合材料的無損檢測技術上提供了新的發展思路，研制出了一系列良好的檢測方法。

1.超聲波檢測技術

超聲波檢測技術主要就是利用材料的聲學特性和內組織的變化對超聲波的傳播具有一定的影響，很多時候通過對超聲波受到的影響程度和狀況的分析來了解材料性能和結構變化的技術，主要是使用穿透法、串列法、脈沖反射法等方法。超聲波檢測技術是目前應用度十分廣泛的檢測技術，利用超聲波技術可以直觀的對復合材料進行觀察，除此之外，超聲波技術與計算機技術相結合可以實現對超聲波探頭的控制，更方便的控制超聲波探頭的方向。對于超聲波探傷儀器發出了信號，同時當超聲波信號經過需要檢測的工件后，也就會被自身的探頭接受，很多也就會接收自身的探頭信號，超聲波探傷儀器就可以接收到相應的信息，然后對信息進行計算分析處理，最后通過計算機對結果進行分析。

2.射線檢測技術

射線檢測技術主要指的是利用射線來對物體進行有效穿透，在這一過程中具備了散射和吸收的特征，這一技術測試的是材料內部是否具有連續性的特征。射線檢測技術在大多數情況下適用于復合材料的雜質、氣孔等體積型的缺陷，在平衡穿透方面具有比較好的檢測效果，是一項十分重要的檢測技術。在目前的檢測手段中，很多檢測方法只能檢測出垂直裂紋。在這一情況下，可以通過超聲反射技術來進行互補與整合，讓檢測結果更加合理和準確。

射線檢測技術的發展也經歷了一個較長的時期。射線檢測技術最早使用的膠片照相技術，伴隨著科技的進步，這一技術演變為了數字射線檢測技術。數字射線檢測技術與膠片照相檢測技術這二者相比技術水平不相上下，但是數字射線技術比膠片照相技術的時效性更強，具備經濟性、易用性以及高效率性，因此在這一時代下，數字射線技術得到了較快的發展。

3.聲發射檢測技術

聲發射檢測技術也是無損檢測技術的重要組成部分，聲發射檢測技術主要就是通過復合材料的局部能量能夠快速釋放除需要發生的態彈波性的現象，對于這種材料會在應力的作用下發生變形，很多時候都會產生裂紋或者是擴展的現象。聲發射檢測技術所使用的聲音頻率范圍十分廣泛，可以直接穿過檢測的物體到達復合材料的表面，讓復合材料的表面出現震動，從而產生電信號，當電信號逐漸增強到一定水平就會形成數據信號，這些數據信號可以促進復合材料質量的提高，進而帶動我國相關技術的進步與發展，推動工業化發展的進程。

三、復合材料無損檢測技術的發展趨勢

未來復合材料的無損檢測技術應圍繞以下幾個方面開展研究。

1.提高原位檢測能力

我國的科學技術發展迅速，在這一形式下復合材料的結構構件越來越大，內部結構也越來越復雜，于是傳統陳舊的無損檢測方式就無法再適應復合材料的發展水平。因此，為了提升檢測效率就需要提高復合材料無損檢測的自動化水平，可以充分利用自動化技術來實現自動識別缺陷、自動掃描、自動成像以及自動生成檢測報告等。除此之外，由于復合材料的構件越來越大，其安裝與拆卸過程也比較困難，此時就應該提高其原位檢測能力。一方面可以使用小型化的檢測設備幫助人工開展進行結構件的檢測。另一方面需要使用大型設備來進行結構件的掃描。

2.提升傳統的無損檢測技術水平

在未來的發展過程中需要對無損檢測技術進行創新與優化，使其更加適應未來復合材料的檢測，并最大程度上降低檢測成本。對傳統的無損檢測技術進行創新可以提高檢測水平，達到提高檢測效果與檢測效率的目的。同時還需要研究新的檢測技術，探究最適合復合材料發展的檢測技術。

3.研究無損檢測硬件的自主建設

在未來的發展過程中，還需要加強檢測硬件的自主建設。復合材料的無損檢測技術是一個完整地技術產業，這一技術的發展主要依靠復合材料的應用單位利用的無損硬件平臺與技術來進行支持。在未來的發展過程中，相關單位需要依靠自身的發展技術，形成自己獨有的產業，真正掌握無損檢測技術的精華所在，同時需要學習國外的先進技術，真正做到為我所用，實現技術的創新及突破。

4.自動化水平的提高

針對我國技術的發展現狀，相關單位需盡量降低成本。在我國航空領域、建筑領域以及汽車領域的發展過程中為了有效降低成本，就應該減少對零部件的施工。這就要求復合材料的結構越來越大，傳統的檢測技術不再能滿足相關的檢測標準。在這一情況下就需要實現無損檢測技術自動化水平的提高，盡量提高檢測的靈活性，減少故障出現，最大程度上提高無損檢測技術的發展水平。

四、小結

復合材料的結構復雜，技術水平要求較高，因此在制造過程中就會不可避免的出現錯誤，存在大量的不穩定因素。因此，在實際的發展過程中需要不斷提高無損檢測技術的發展水平，這對于我國科技的發展與經濟的進步都有著十分重要的作用。

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