射線檢測在復合材料無損檢測中的應用

摘 要：復合材料作為一種新型材料，憑借自身優(yōu)勢和特性，廣泛應用于工業(yè)領域，例如，在復合材料制作過程中，對其進行監(jiān)測和質(zhì)量評價，檢測要求和檢測環(huán)節(jié)必不可少。未來復合材料行業(yè)必將取得更大的發(fā)展，射線檢測技術水平也在不斷提升。新形勢下，射線檢測技術人員要不斷加強對檢測技術的研究，提高檢測水平，保障符合材料質(zhì)量標準。

關鍵詞：射線檢測；復合材料；無損檢測；應用

中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0379-01

引 言

近年來，隨著我國科技水平的不斷提升，許多行業(yè)對材料性能要求較高，普通的單質(zhì)材料在某些性能上，已經(jīng)不能很好的滿足行業(yè)要求，國家正在大力研發(fā)新型復合材料。與此同時，復合材料的質(zhì)量檢測技術也得到了一定程度的發(fā)展，其中主要的內(nèi)容為復合材料無損檢測技術。長時間以來，我國逐漸形成了依靠射線進行檢測材料無損情況的格局，現(xiàn)階段隨著計算機技術以及其他技術的提高，射線檢測技術也逐漸升級，獲得了更廣泛的使用。

1 射線檢測相關概述

在對復合材料進行檢測時，人們主要應用射線檢測和無損檢測，二者都是檢測方法的一種。在復合材料檢測中應用射線檢測更具有直觀性和便利性，不僅可以直接掌握檢測過程，可以直接記錄和保存檢測結(jié)果；無損檢測主要是針對復合材料制作過程進行檢測，對材料無損性要求更高，在使用過程中，還存在一些不確定的可變因素。另外，近年來，科學技術的不斷進步與發(fā)展，使復合材料的作用范圍持續(xù)擴大，因此，對復合材料的檢測也有了更高的要求。相關人員要不斷提高射線檢測技術應用水平，擴大射線檢測技術在復合材料檢測中的作用和影響力。

2 射線檢測在復合材料無損檢測中的具體應用

2.1 射線照相檢測法

X射線照相檢測法作為射線檢測最原始傳統(tǒng)的方法，在復合材料的無損檢測中有著最為廣泛的應用。這種檢測法主要是根據(jù)射線穿過復合材料時的衰減力量不同，而引起的一種投射射線強度變化的過程，并在膠片上呈現(xiàn)明暗不同的影像區(qū)域，從而檢測出復合材料中存在的問題和缺陷。一般情況下，X射線照相對不同復合材料的檢測反應不同，因此，其檢測出多種復合材料存在的缺陷，但是具體是哪種類型，還要進一步進行研究。但是，可以肯定的是，根據(jù)這種照相檢測原理，相關人員可以準確找出復合材料中存在的缺陷和問題。眾所周知，照相技術的原理，就是根據(jù)成像技術，把鏡頭對準的物體進行拍攝，這樣，物體就可以被復制下來。通過對拍照復制下來的檢測材料進行研究分析，很快就會找出復合材料中存在的問題。

2.2 X射線實時成像檢測

隨著檢測環(huán)境和檢測對象的變化，實時在線的自動化檢測逐漸成為對復合材料無損檢測的重要要求。當X射線穿過物質(zhì)時會被物質(zhì)吸收，同時會在物質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)散射，降低射線的強度，造成衰減。利用圖像增強技術，可以提高射線透射物體后圖像質(zhì)量，同時，將圖像信息轉(zhuǎn)化為視頻信息，通過彩色顯示器呈現(xiàn)出來，這樣一來，可以對物體北部存在的缺陷進行實時分析，了解物體內(nèi)部缺陷及其分布情況，而且能夠利用圖像處理分析技術實現(xiàn)對缺陷的自動識別檢測分析。但是由于物體上呈三維立體存在的，射線透射的時候會穿過多層物質(zhì)，最終呈現(xiàn)的影像實際上是整個物體的累積缺陷影響，會對最終的分析結(jié)果產(chǎn)生影響。

2.3 計算機軸向斷層掃描成像技術的運用

復合材料的無損檢測方法中，計算機軸向斷層掃描技術是20世紀80年代的一種新興技術，具有明顯特征的工業(yè)CT技術，主要是以計算機、機械掃描、數(shù)據(jù)采集以及探測器等系統(tǒng)為主要構件。該系統(tǒng)的工程流程如下：在對該系統(tǒng)進行掃描后，獲得檢測物體經(jīng)過掃描后所顯示出來的相關信息，然后利用計算機對圖像進行處理和重現(xiàn)，最終顯示出較為精準、清晰和直觀的圖像。

因為處于無損的情況時采用計算機軸向斷層進行掃描所獲得的二維圖像為工業(yè)CT，其內(nèi)部的大小、缺陷的特征、存在的不足之處、材質(zhì)的具體情況、裝配現(xiàn)象以及構成的結(jié)構等主要是通過觀察圖像本身的灰度進行分辨，所獲得的二維圖像僅僅是需要通過對軸線進行掃描便可以獲得，同時能夠得到較為清晰的圖像，和普通膠片照相得到的圖像相比，影像沒有出現(xiàn)明顯重疊或模糊的情況，而且與普通膠片照相得到的圖像相比，靈敏度較高。另外，因為工業(yè)CT主要是以數(shù)字式圖像進行呈現(xiàn)，使圖像的傳輸、存儲、分析、放大等操作能夠更加容易的實現(xiàn)。我國已經(jīng)將射線檢測技術在碳/酚醛復合、C/C復合等材料的檢測中廣泛的運用，解決了無損檢測技術在實際應用過程中遇到的問題。

2.4 中子照相法

中子找想法與X射線照相法類似，只不過使用的是中子束照射工件。由于不同物質(zhì)的中子衰減系數(shù)不同，投射后的中子束就會呈現(xiàn)出不同的圖像，這樣可以利用這個圖像來分析被檢測工件的缺陷。射線照相檢測比普通的X射線照相檢測更加高端、精準，能夠?qū)崿F(xiàn)對同位素區(qū)分，而且可以檢測放射性物質(zhì)，但是這種中子束檢測成本比較高，只能適用于要求比較高的物質(zhì)材料。

3 射線檢測在復合材料中的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)技術水平不斷提高，各行業(yè)對與新技術的需求不斷增大，高品質(zhì)的復合材料出現(xiàn)，相應的就需要更高水平的無損檢測技術，實現(xiàn)對新型復合材料的檢測。未來無損檢測技術的發(fā)展趨勢如下：未來各行業(yè)對復合材料的性能要求越來越高，這就要求檢測內(nèi)容越來越全面，通過不同檢測技術的組合，實現(xiàn)對復合材料各種性能的綜合性檢測，正確評價被檢測材料；使用不同類型的射線源對復合材料進行檢測，復合材料的復雜性對檢測技術提出更高的要求，為了滿足更高的檢測要求，需要根據(jù)材料特性選擇不同的射線，從而實現(xiàn)更好的檢測效果；不斷改進檢測技術，完善檢測設備。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國科學技術的不斷進步，越來越多的射線檢測技術應用在復合材料無損檢測中，并取得了顯著的成效。相關工作人員要根據(jù)不同復合材料的檢測工作，積極研發(fā)多種檢測技術，有效提高復合材料檢測的可靠性。

參考文獻

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收稿日期：2018-8-15