復(fù)合材料的射線檢測技術(shù)

羅劍帥

摘要：復(fù)合材料無損檢測重在檢測的無損性，當前射線檢測的先進技術(shù)能夠滿足其更高的要求，本文對常用的復(fù)合材料射線檢測技術(shù)進行了闡述，并對復(fù)合材料射線檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢進行預(yù)測，提高人們對復(fù)合材料無損檢測的認識，促進射線檢測方法的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料;射線檢測;發(fā)展趨勢

1概念分析

1.1射線檢測

射線檢測作為五大常規(guī)無損檢測方法，在科學(xué)技術(shù)理念持續(xù)革新的過程中，逐漸從傳統(tǒng)意義上的X射線照相檢測技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)如今引用的計算機斷層掃描成像新技術(shù)。了解實踐案例可知，射線檢測技術(shù)會引用多種射線對材料實施檢測，最常引用的包含了β射線、X射線等。同時，這種射線檢測方法具有極大優(yōu)勢，像操作便捷、工作人員可以直觀了解檢測過程等。

1.2復(fù)合材料

其是指依據(jù)兩種或兩種以上不同性質(zhì)材料，在化學(xué)性、物理性等技術(shù)手段的影響下，構(gòu)成具備全新理化性能的材料。對現(xiàn)如今的市場環(huán)境而言，復(fù)合材料最大的優(yōu)勢在于會整合不同材料具備的優(yōu)勢，以此提升符合材料的綜合性能，并符合多個領(lǐng)域的需求。尤其是在科學(xué)技術(shù)持續(xù)革新中，復(fù)合材料的應(yīng)用范圍越來越大，而此時要想充分展現(xiàn)材料的優(yōu)勢，需要引用合理的方法進行無損檢測。

2復(fù)合材料無損檢測中的射線檢測

X射線照相檢測法是最早應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中的檢測技術(shù)，在復(fù)合材料無損檢測中應(yīng)用雖然較為普遍，但是存在一定的缺陷，所取得的檢測效果并不理想。X射線照相檢測法主要原理是，利用X射線的穿透能力，通過不同材料時射線出現(xiàn)不同的衰減量而引起的強度變化，在膠片上呈現(xiàn)出不同明暗度的影像，以此判斷復(fù)合材料中存在的缺陷。通過X射線照相檢測法發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料中的缺陷能達到何種程度，學(xué)者不同，看法也不盡相同。有些人認為只能發(fā)現(xiàn)氣孔而不能發(fā)現(xiàn)以及不能判定層間裂紋，有些人卻認為能夠發(fā)現(xiàn)層間裂紋而很難檢測脫粘現(xiàn)象，還有人認為這些都能夠檢測出來的，但大部分傾向于第一種判定。X射線照相檢測法易于操作且成本低，但檢測效率低且成效不佳，只適合要求較低的復(fù)合材料的無損檢測。

2.3高尖端射線檢測技術(shù)

2.3.1康普頓散射成像技術(shù)

這種技術(shù)最早出現(xiàn)在二十世紀八十年代末期，最大的應(yīng)用特點為應(yīng)用范圍大，且不會受檢測目標尺寸的制約，因此一般情況下會引用到塑料、鋁合金及復(fù)合材料等方面的監(jiān)測。整合實踐案例可知，康普頓散射成像也是引用散射線成像的方法進行操作。依據(jù)向檢測物體投射的X射線，而后在同側(cè)安裝檢測器獲取散射射線的方式，以此構(gòu)成散射線圖像。在這一過程中，工作人員可以對物體實施多截面的層析，并明確物體的三維檢測圖像。工作人員引用這種技術(shù)進行檢測時，最終獲取的成像率非常高。若是被檢物的表層過于復(fù)雜，那么相應(yīng)的檢測效果會高于其他射線照相技術(shù);但若是檢測目標屬于大型物體，那么這種技術(shù)可以展現(xiàn)出更多優(yōu)勢。需要注意的是，這種技術(shù)在應(yīng)用過程中要考慮時間成本。

2.3.2中子照相法

這種方法與上述X射線照相法有相同點，主要是通過引用中子數(shù)照射工件。因為不同物質(zhì)具備不同的中子衰減系數(shù)，所以最終投射出的中子束也會展現(xiàn)出不同圖像，此時就需要工作人員引用這種圖像來研究被檢測工件的問題。射線照相檢測與其他X射線照相檢測工作相比，更具有精準性和高效性，可以有效判斷同位素，并檢查放射性物質(zhì)，但這種中子束檢測的成本非常高，且只滿足檢測要求高的復(fù)合材料。

2.3.3計算機斷層掃描法

這種方法是通過優(yōu)化和整改傳統(tǒng)射線檢測技術(shù)提出的，因此符合現(xiàn)代復(fù)合材料無損檢測要求。了解實踐案例可知，工作人員在引用這種方法時，主要是通過引用線狀、面狀的掃描束，觀察預(yù)期要求的復(fù)合材料斷面，了解具體結(jié)構(gòu)、性能等數(shù)據(jù)信息，以此探究其中存在的問題。對比其他技術(shù)來講，計算機斷層掃描法可以更快、更有針對性的檢測復(fù)合材料，最終獲取的影像分辨率極高，且內(nèi)容清晰明了，不僅能構(gòu)成三維立體圖像，而且可以方便處理、記錄及應(yīng)用最終檢測結(jié)果。需要注意的是，這種方法在應(yīng)用過程中會消耗大量的成本，因此一般用于高精確度和高效率的復(fù)合材料無損檢測工作中。

3 X射線無損檢測的應(yīng)用

射線檢測法以其本身特有的可以對被檢物體缺陷進行精準的定位、方便結(jié)果記錄、直觀顯示缺陷等優(yōu)勢，成為很多工業(yè)生產(chǎn)中用來控制質(zhì)量的重要方法，伴隨X射線在不同領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，X射線檢測技術(shù)也同樣隨之得到了快速發(fā)展。在航空航天領(lǐng)域中，X射線無損檢測技術(shù)主要是用于對精密鑄件、燒結(jié)和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的檢測;在核工業(yè)中，X射線無損檢測技術(shù)主要是用來對反應(yīng)堆燃料元件密度及缺陷進行檢測，檢測目的主要是對包殼內(nèi)的芯體位置、核動力裝置零部件和組件進行明確;在鋼鐵工業(yè)中應(yīng)用X射線無損檢測技術(shù)，主要是用來對鋼材質(zhì)量進行檢測，例如，管子外徑、內(nèi)徑、管壁厚度、偏心率及橢圓度等。在機械工業(yè)中的應(yīng)用，可以對鑄件及焊接縫內(nèi)微小氣孔、裂紋、夾雜等所存在的缺陷進行檢測;除此之外，在食品、陶瓷、礦業(yè)、建筑業(yè)、石油業(yè)等行業(yè)都大量應(yīng)用了X射線無損檢測技術(shù)。

4 X射線無損檢測發(fā)展趨勢

照相技術(shù)伴隨X射線技術(shù)的逐漸完善和發(fā)展，X射線無損檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中的產(chǎn)品檢測工作中，但卻仍有很大的發(fā)展空間。通過對現(xiàn)代技術(shù)成果及先進理論的深入研究，可以判定在未來的X射線無損檢測中其發(fā)展主要是以數(shù)字射線照相技術(shù)為主流。因為數(shù)字射線技術(shù)成本相對非常低，且對環(huán)境及人體損害較小，與社會發(fā)展趨勢比較相符，由此可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)字射線照相技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用前景非常寬廣。除此之外另一種發(fā)展主流是以計算機技術(shù)和仿真技術(shù)為主而發(fā)展形成的一種全新無損檢測技術(shù)，這種全新的技術(shù)具備現(xiàn)代性優(yōu)勢。主要作用是方便對檢測系統(tǒng)實施整體設(shè)計與優(yōu)化，通過對檢測工藝和結(jié)構(gòu)配置實施優(yōu)化，能夠有效促進無損檢測技術(shù)發(fā)展。

在無損檢測各個領(lǐng)域當中，無損檢測用設(shè)備同樣也會隨之有所提高。從技術(shù)的角度可以看出，基于相關(guān)技術(shù)發(fā)展形勢，可以判定無損檢測設(shè)備發(fā)展方向主要有以下幾方面：（1）數(shù)字技術(shù)和自動識別技術(shù)，這類技術(shù)大都是隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展而逐漸發(fā)展的，同時促進自動化領(lǐng)域的發(fā)展;（2）圖像顯示。在無損檢測技術(shù)中，可利用X射線將材料內(nèi)部情況顯示出來，這同樣也是未來的重要發(fā)展方向;（3）設(shè)備向大型化、模塊化方向發(fā)展。通過把設(shè)備設(shè)置成具體規(guī)模，能夠有效擴大檢測領(lǐng)域，并且模塊化作業(yè)可以輔助設(shè)備不斷完善和升級，同時也便于設(shè)備維修;（4）自動檢測。自動檢測能夠有效降低人員操作壓力，由此降低人員操作失誤機率?，F(xiàn)時期對于X射線無損檢測技術(shù)的研究主要是CT研發(fā)，例如：微焦點CT成像技術(shù)。

5結(jié)束語

總體來說，X射線無損技術(shù)在各個領(lǐng)域的產(chǎn)品缺陷檢測中得到了廣泛應(yīng)用，對于我國各類產(chǎn)品及材料的質(zhì)量檢測具有非常重要的效用。在以后的產(chǎn)品材料檢測中，應(yīng)盡量與計算機技術(shù)相融合，由此使X射線無損檢測技術(shù)實現(xiàn)自動化，進而提高X射線無損檢測技術(shù)應(yīng)用水平，為我國的材料檢測提供更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支撐，并同時對材料質(zhì)量進行高效管控。

參考文獻

[1]高勁.探究X射線無損檢測技術(shù)在材料檢測中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（7）：72.