關(guān)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在復(fù)合材料檢測(cè)中的應(yīng)用

葉麗華（內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 赤峰 025350）

隨著現(xiàn)代工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展，在原材料、裝備等產(chǎn)品中應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)成分越來(lái)越高，因此也就形成了高精度、高密度、復(fù)雜性的特點(diǎn)。與一般的產(chǎn)品抽檢方式不同，此類(lèi)產(chǎn)品的的檢測(cè)很容易傷及本身的性能，因此要采用特殊的檢測(cè)方法。

首先，簡(jiǎn)單地說(shuō)，無(wú)損傷檢測(cè)手段就是不接觸或盡量極少的接觸所檢測(cè)的對(duì)象，在不改變其使用功能、外在形狀、內(nèi)在成分等基礎(chǔ)上，得到需要的安全性、可靠性檢測(cè)數(shù)據(jù)。

截至目前，滿(mǎn)足不損傷檢測(cè)對(duì)象而完成檢測(cè)工作的方法有很多，大多采用新型的技術(shù)，如：光、電、磁、熱、聲等變化，相對(duì)于傳統(tǒng)的人工肉眼和儀器檢測(cè)而言，無(wú)損傷檢測(cè)的針對(duì)性更強(qiáng)，也更加準(zhǔn)確，一般情況下對(duì)缺陷瑕疵所在的位置、數(shù)量、形狀、大小、分布等有很清晰的數(shù)據(jù)收集。

其次，關(guān)于復(fù)合材料的性能檢測(cè)。所謂符合材料，是指至少要有兩種材質(zhì)構(gòu)成的新型材料，兩種或兩種以上的材質(zhì)都要滿(mǎn)足構(gòu)成不同、性質(zhì)不同、形狀不同等特點(diǎn)，才能夠稱(chēng)之為“復(fù)合材料”；相對(duì)應(yīng)的，復(fù)合材料比單一材質(zhì)的材料具有更好的性能，融合之后可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同作用，使用的范圍也越來(lái)越廣泛?，F(xiàn)階段我國(guó)一些高新科技產(chǎn)業(yè)，如航空航天、生物制藥、電子芯片等技術(shù)方面，對(duì)復(fù)合材料的使用量非常大，同時(shí)對(duì)質(zhì)量的要求也很?chē)?yán)格。

在這樣的背景下，基于復(fù)合材料的無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。事實(shí)上，復(fù)合材料的檢測(cè)本身也無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)檢測(cè)手段滿(mǎn)足，復(fù)合材料的現(xiàn)為強(qiáng)度、表面狀態(tài)、粘度、線(xiàn)型高聚物等特性融合在一起，因此出現(xiàn)損傷的機(jī)會(huì)就更多。

1 復(fù)合材料檢測(cè)中的常用無(wú)損檢測(cè)手段

包括符合材料在內(nèi)的無(wú)損傷檢測(cè)手段，都存在一個(gè)前提，就是通過(guò)損傷檢測(cè)來(lái)鑒定問(wèn)題出現(xiàn)的形式，然后在無(wú)損傷檢測(cè)中加以對(duì)比，從而確定缺陷瑕疵出現(xiàn)的位置、尺寸和數(shù)量等數(shù)據(jù)。目前常用的無(wú)損傷檢測(cè)方法有X射線(xiàn)（輻射法）、超聲波（聲學(xué)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(jìn)行討論。

1.1 X射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)法

X射線(xiàn)具有透視功能，在無(wú)損測(cè)試中通過(guò)膠片照相的方法來(lái)確定符合材料中的缺陷和瑕疵，例如復(fù)合材料中的提及缺陷、疏松、纖維斷裂等，這種檢測(cè)方式非常清晰靈敏，檢測(cè)所獲得的識(shí)別材料容易觀察。但同樣也存在缺陷，那就是檢測(cè)材料缺乏分層分析的能力，不易發(fā)現(xiàn)與射線(xiàn)垂直方向上的斷裂部分，如果需要檢測(cè)的復(fù)合材料十分龐大，整個(gè)過(guò)程也會(huì)顯得十分繁瑣。

X射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)法在實(shí)際的工業(yè)運(yùn)用中，主要通過(guò)X射線(xiàn)發(fā)射器來(lái)完成，所以檢測(cè)的尺寸有限，主要應(yīng)對(duì)一些精密型儀器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及學(xué)科之間的融合，現(xiàn)階段也出現(xiàn)了X光與CT相互配合形成的無(wú)損探傷設(shè)備，在檢測(cè)方式上取得了重要的改進(jìn)。

1.2 超聲波無(wú)損檢測(cè)法

超聲波無(wú)損檢測(cè)法所使用的原理，是針對(duì)復(fù)合材料本身存在的缺陷和瑕疵進(jìn)行報(bào)告。超聲波具有很高的靈敏度，在傳播中能夠發(fā)生衰減，復(fù)合材料中的分層、空隙、雜質(zhì)等都能夠提供不同的聲波信號(hào)。盡管超聲波無(wú)損檢測(cè)法的精確度很高，但是，它的缺點(diǎn)也同樣源于此處。精確度高是由于在檢測(cè)中，針對(duì)不同的材料使用了不同的探頭，在頻繁拆換的過(guò)程中，就降低了檢測(cè)的效率。

隨著技術(shù)的發(fā)展，超聲波無(wú)損檢測(cè)也在自身的基礎(chǔ)上形成了新的工藝，產(chǎn)生了SWF應(yīng)力波因子檢測(cè)的方法。這種技術(shù)主要用于檢測(cè)符合材料中細(xì)微缺陷群體性結(jié)構(gòu)情況，適用于整體性要求嚴(yán)格的復(fù)合材料設(shè)備。如壓力液晶板，只要存在一個(gè)瑕疵或缺陷部分，就必須淘汰掉的情況。

1.3 CT無(wú)損檢測(cè)法

這里所指的CT是工業(yè)CT，即，計(jì)算機(jī)斷層掃描成像。CT無(wú)損檢測(cè)法具有的優(yōu)點(diǎn)是直觀、準(zhǔn)確、清晰和便捷，這種方式主要用于工業(yè)級(jí)的大型設(shè)備無(wú)損檢測(cè)。

檢測(cè)的過(guò)程如下：首先通過(guò)掃描設(shè)備得到斷層投影，然后通過(guò)圖像重新建設(shè)和計(jì)算的方法模擬出斷層圖，進(jìn)而可以得到整個(gè)檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)數(shù)據(jù)。CT設(shè)備本身是很有限的檢測(cè)空間，但相對(duì)于X射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)法而言，要靈活的多，并且更加精確。

目前國(guó)際上把CT無(wú)損檢測(cè)技術(shù)壘位最先進(jìn)的檢測(cè)手段，這無(wú)疑與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合有莫大的關(guān)系。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的功能，計(jì)算機(jī)層析照相技術(shù)可以還原內(nèi)部無(wú)法直接觀察到的，可以接觸簡(jiǎn)析符號(hào)，或者更直觀的3D成像技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 結(jié)語(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和復(fù)合材料之間的關(guān)系是非常緊密的，兩者都屬于是先進(jìn)技術(shù)的代表，也都具有很強(qiáng)大的生命力和市場(chǎng)潛力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)更加寬泛、更加精確，而復(fù)合材料同樣也在技術(shù)改進(jìn)，在應(yīng)用中對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的要求也會(huì)越來(lái)越多。兩者的發(fā)展是相輔相成的，互相倒逼技術(shù)進(jìn)步。但從未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，計(jì)算機(jī)技術(shù)、紅外線(xiàn)技術(shù)和傳感器其技術(shù)將會(huì)有進(jìn)一步的發(fā)展。

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