关于无损检测技术在复合材料检测中的应用

叶丽华（内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司,内蒙古 赤峰 025350）

随着现代工业和制造业的发展，在原材料、装备等产品中应用的科学技术成分越来越高，因此也就形成了高精度、高密度、复杂性的特点。与一般的产品抽检方式不同，此类产品的的检测很容易伤及本身的性能，因此要采用特殊的检测方法。

首先，简单地说，无损伤检测手段就是不接触或尽量极少的接触所检测的对象，在不改变其使用功能、外在形状、内在成分等基础上，得到需要的安全性、可靠性检测数据。

截至目前，满足不损伤检测对象而完成检测工作的方法有很多，大多采用新型的技术，如：光、电、磁、热、声等变化，相对于传统的人工肉眼和仪器检测而言，无损伤检测的针对性更强，也更加准确，一般情况下对缺陷瑕疵所在的位置、数量、形状、大小、分布等有很清晰的数据收集。

其次，关于复合材料的性能检测。所谓符合材料，是指至少要有两种材质构成的新型材料，两种或两种以上的材质都要满足构成不同、性质不同、形状不同等特点，才能够称之为“复合材料”；相对应的，复合材料比单一材质的材料具有更好的性能，融合之后可以取长补短，产生协同作用，使用的范围也越来越广泛。现阶段我国一些高新科技产业，如航空航天、生物制药、电子芯片等技术方面，对复合材料的使用量非常大，同时对质量的要求也很严格。

在这样的背景下，基于复合材料的无损伤检测技术得到了快速的发展。事实上，复合材料的检测本身也无法通过传统检测手段满足，复合材料的现为强度、表面状态、粘度、线型高聚物等特性融合在一起，因此出现损伤的机会就更多。

1 复合材料检测中的常用无损检测手段

包括符合材料在内的无损伤检测手段，都存在一个前提，就是通过损伤检测来鉴定问题出现的形式，然后在无损伤检测中加以对比，从而确定缺陷瑕疵出现的位置、尺寸和数量等数据。目前常用的无损伤检测方法有X射线（辐射法）、超声波（声学法）、CT（电磁法）、红外成像、微波等方式，本文选择三种有代表性的进行讨论。

1.1 X射线无损检测法

X射线具有透视功能，在无损测试中通过胶片照相的方法来确定符合材料中的缺陷和瑕疵，例如复合材料中的提及缺陷、疏松、纤维断裂等，这种检测方式非常清晰灵敏，检测所获得的识别材料容易观察。但同样也存在缺陷，那就是检测材料缺乏分层分析的能力，不易发现与射线垂直方向上的断裂部分，如果需要检测的复合材料十分庞大，整个过程也会显得十分繁琐。

X射线无损检测法在实际的工业运用中，主要通过X射线发射器来完成，所以检测的尺寸有限，主要应对一些精密型仪器。随着科学技术的发展以及学科之间的融合，现阶段也出现了X光与CT相互配合形成的无损探伤设备，在检测方式上取得了重要的改进。

1.2 超声波无损检测法

超声波无损检测法所使用的原理，是针对复合材料本身存在的缺陷和瑕疵进行报告。超声波具有很高的灵敏度，在传播中能够发生衰减，复合材料中的分层、空隙、杂质等都能够提供不同的声波信号。尽管超声波无损检测法的精确度很高，但是，它的缺点也同样源于此处。精确度高是由于在检测中，针对不同的材料使用了不同的探头，在频繁拆换的过程中，就降低了检测的效率。

随着技术的发展，超声波无损检测也在自身的基础上形成了新的工艺，产生了SWF应力波因子检测的方法。这种技术主要用于检测符合材料中细微缺陷群体性结构情况，适用于整体性要求严格的复合材料设备。如压力液晶板，只要存在一个瑕疵或缺陷部分，就必须淘汰掉的情况。

1.3 CT无损检测法

这里所指的CT是工业CT，即，计算机断层扫描成像。CT无损检测法具有的优点是直观、准确、清晰和便捷，这种方式主要用于工业级的大型设备无损检测。

检测的过程如下：首先通过扫描设备得到断层投影，然后通过图像重新建设和计算的方法模拟出断层图，进而可以得到整个检测对象的检测数据。CT设备本身是很有限的检测空间，但相对于X射线无损检测法而言，要灵活的多，并且更加精确。

目前国际上把CT无损检测技术垒位最先进的检测手段，这无疑与计算机技术相结合有莫大的关系。通过计算机技术的功能，计算机层析照相技术可以还原内部无法直接观察到的，可以接触简析符号，或者更直观的3D成像技术来实现。

2 结语

无损检测技术和复合材料之间的关系是非常紧密的，两者都属于是先进技术的代表，也都具有很强大的生命力和市场潜力。随着计算机技术的发展，无损检测技术的应用范围将会更加宽泛、更加精确，而复合材料同样也在技术改进，在应用中对无损检测技术的要求也会越来越多。两者的发展是相辅相成的，互相倒逼技术进步。但从未来的发展趋势来看，计算机技术、红外线技术和传感器其技术将会有进一步的发展。

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