金屬基復(fù)合材料超聲無損檢測及評價(jià)技術(shù)的發(fā)展研究

郭兵兵

摘要：當(dāng)前，應(yīng)用超聲技術(shù)對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行無損檢測以及其他各項(xiàng)指標(biāo)的檢測，可以提高金屬基復(fù)合材料的檢測效率以及評價(jià)準(zhǔn)確性。且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，超聲技術(shù)檢測設(shè)備的操作也相對比較簡便，此種檢測技術(shù)的成本也相對較低，在實(shí)際中有著很良好的應(yīng)用性。基于此，我們分別以金屬基復(fù)合材料超聲波的概念、意義以及相關(guān)策略方法進(jìn)行研究探討，希望能給大家?guī)韼椭徒梃b。

關(guān)鍵詞：金屬基復(fù)合材料;超聲無損檢測;評價(jià)技術(shù)的發(fā)展研究

引言

在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，應(yīng)用超聲技術(shù)對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行檢測評價(jià)，除卻上述內(nèi)容中提及到的超聲技術(shù)所具備的優(yōu)點(diǎn)，還國家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中需要認(rèn)真對金屬材料方面的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究，以有效提升復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和韌性，為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和一些高端設(shè)備制造奠定基礎(chǔ)。而對于整個(gè)復(fù)合材料尤其是金屬基復(fù)合材料而言，如何有效確保其性能，并加強(qiáng)檢驗(yàn)方法對于材料生產(chǎn)商和供應(yīng)商而言十分關(guān)鍵。全面加強(qiáng)多屬基復(fù)合材料超聲無損檢測及評價(jià)能夠有效提升檢測效果，降低檢測成本，保證檢測質(zhì)量，有效改善多屬基的質(zhì)量和性能。本文將以金屬基復(fù)合材料超聲無損檢測及評價(jià)技術(shù)的發(fā)展研究為主題進(jìn)行詳討。

1.金屬基復(fù)合材料以及超聲無損相關(guān)內(nèi)容簡述

所謂金屬基復(fù)合材料，就是指明該種材料既具備金屬所具備的特性，又具備一些其他材料所具備的特性，由此其稱為“復(fù)合”。通常除了金屬，金屬基復(fù)合材料還具有陶瓷的特性，陶瓷通常具備較強(qiáng)的剛度。常見的金屬基復(fù)合材料有硼、碳化硅等等，此種金屬基復(fù)合材料具備了原來材料的特性，相對來說材料的特性有了明顯的提升。金屬基復(fù)合材料除了具有更高的剛度以及韌性等等，其還具備耐高溫、耐磨損等特性。在生產(chǎn)或是研究中應(yīng)用金屬基復(fù)合材料，可以有效的提高所使用物品的強(qiáng)度，與此同時(shí)還可以減輕產(chǎn)品重量。近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，金屬基復(fù)合材料得以廣泛應(yīng)用。之所以需要對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行無損檢測，是因?yàn)樵谥苽浣饘倩鶑?fù)合材料時(shí)，采用的制備工藝可能會導(dǎo)致金屬基復(fù)合材料表面出現(xiàn)分布不均勻等缺陷，這會對金屬基復(fù)合材料的性能和使用產(chǎn)生影響，因此，需要對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行檢測。

2.金屬基復(fù)合材料的超聲無損檢測

起初，超聲技術(shù)還沒有得到發(fā)展以及廣泛的應(yīng)用時(shí)，對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行無損檢測的方法是利用金相照片來觀察金屬基復(fù)合材料的外觀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而檢測金屬基復(fù)合材料是否出現(xiàn)了分布不均勻等現(xiàn)象，除了采用金相照片，還會使用力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)等儀器設(shè)備對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行檢測。但是，無論是上述哪一種方法對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行檢測，都必須對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行破壞，雖然達(dá)到了檢測的目的，卻也導(dǎo)致了金屬基復(fù)合材料無法繼續(xù)使用，而且上述幾種方法的操作步驟都比較復(fù)雜，金屬基復(fù)合材料檢測效率并不高，因此，利用更加便捷，更加節(jié)省材料的方法進(jìn)行金屬基復(fù)合材料檢測勢在必行。

超聲技術(shù)在波檢測技術(shù)在金屬基復(fù)合材料檢測中大致有以下幾個(gè)方面的應(yīng)用：，如果存在結(jié)構(gòu)缺陷，超聲技術(shù)不僅要對結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行存在性檢測，還要對結(jié)構(gòu)缺陷的形狀、大小、以及方位等多個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的檢測，這就是超聲無損檢測。往往將結(jié)構(gòu)、金屬基復(fù)合材料的性能等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行聯(lián)系的建立，通過各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)而對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行評價(jià)，也就是超聲技術(shù)對于金屬基復(fù)合材料的無損評價(jià)。

2.1金屬基復(fù)合材料的超聲無損檢測

當(dāng)前，金屬基復(fù)合材料的超聲無損檢測已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。，還需要對增強(qiáng)體偏聚等金屬基復(fù)合材料特有的缺陷進(jìn)行檢測。利用超聲技術(shù)，可以使用設(shè)備特有的探頭對金屬基復(fù)合材料的裂痕等結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行檢測，利用探頭進(jìn)行檢測后，設(shè)備還可以生成缺陷存在圖像，便于有關(guān)人員進(jìn)行觀測。利用探頭進(jìn)行檢測的結(jié)果，還可以利用掃 描電鏡進(jìn)行準(zhǔn)確性驗(yàn)證。并以這些數(shù)據(jù)為依據(jù)對金屬基復(fù)合材料的力學(xué)性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及組成部分等多個(gè)方面做出 全面的檢測，從而確保金屬基復(fù)合材料的質(zhì)量。確保了金屬基復(fù)合材料或是金屬基復(fù)合材料構(gòu)成的部件的完整性以后，再開展金屬基復(fù)合材料超聲評價(jià)工作，因此，無論是金屬基復(fù)合材料超聲檢測還是金屬基復(fù)合材料超聲評價(jià)，都因?yàn)槠洳僮鞯谋憬菪砸约敖Y(jié)果的準(zhǔn)確性而在金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2金屬基復(fù)合材料的超聲無損評價(jià)

而對于金屬基復(fù)合材料的超聲無損評價(jià)，則是指在進(jìn)行超聲檢測的過程中通過不同的波長對于超聲波的影響而有效確定其碳元素、硫元素、磷元素以及其他微量化學(xué)元素的含量，從而有效測試出金屬基復(fù)合材料的各種機(jī)械性能。而在進(jìn)行無損評價(jià)的過程中則需要保證超聲儀器檢測的精準(zhǔn)性和有效性，對于保證整個(gè)檢查過程中安全無事故，同時(shí)還保證在進(jìn)行超聲測試的過程中，應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，做到測量出的數(shù)據(jù)與實(shí)際的數(shù)據(jù)應(yīng)該是相符的。對于無損評價(jià)應(yīng)該是在不破壞多屬基本身質(zhì)地的過程中所進(jìn)行的超聲檢測。在進(jìn)行此類材料的超聲無損評價(jià)時(shí)，由于材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此在進(jìn)行檢測時(shí)，往往需要將金屬基復(fù)合材料進(jìn)行破壞，且此種材料在進(jìn)行檢測的過程中，所需要的操作步驟比較復(fù)雜。在使用超聲技術(shù)時(shí)，為了解決上述過程中提及的問題，往往采用彈性波傳播法來測量金屬基復(fù)合材料的彈性常數(shù)矩陣或彈性模量，從而降低金屬基復(fù)合材料的超聲無損評價(jià)工作的復(fù)雜性，提高相關(guān)測量工作的準(zhǔn)確性能。

3.結(jié)論

綜上所述，在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用或是研究領(lǐng)域中，超聲技術(shù)不斷發(fā)展并得到了廣泛的應(yīng)用，利用超聲技術(shù)對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行無損檢測以及無損評價(jià)，可以保證金屬基復(fù)合材料以及金屬基復(fù)合材料構(gòu)件的質(zhì)量，也可以提高金屬基復(fù)合材料評價(jià)的準(zhǔn)確性，是十分重要的應(yīng)用，因此，必須對其進(jìn)行詳細(xì)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]周正干，高翌飛. 金屬基復(fù)合材料超聲無損檢測及評價(jià)技術(shù)的發(fā)展[J]. 航空制造技術(shù)，2019（04）：47-50.

[2]Ji Xing，吉幸，Luo Xian，等. 連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料無損檢測研究進(jìn)展[C]// 高能束加工技術(shù)國際學(xué)術(shù)會議. 中國機(jī)械工程學(xué)會，2019.

[3]張曉玲，崔建軍. 非連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 鑄造，2017，000（010）：37-40.