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九種復(fù)合材料無損檢測技術(shù)
閱讀：167 發(fā)布時間：2019-10-261、射線檢測技術(shù)
是利用射線(X射線、γ射線、中子射線等)穿過物體時的吸收和散射的特性，檢測其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不連續(xù)性的技術(shù)。
適用于：孔隙、夾雜等體積型缺陷檢測，對平行于射線穿透方向的裂紋有比較好的檢測效果，對復(fù)合材料中*的樹脂聚集與纖維聚集等缺陷也有一定的檢測能力，在鋪層數(shù)量較少時，還可發(fā)現(xiàn)鋪層內(nèi)纖維彎曲等缺陷。但是對于分層缺陷與平行于材料表面的裂紋的檢測不敏感。
射線檢測技術(shù)分為：
（1）射線照相
與膠片照相技術(shù)相比，數(shù)字式射線成像技術(shù)的成像質(zhì)量與膠片照相技術(shù)相當(dāng)，在檢測的實時性、效率、經(jīng)濟性和易用性等方面則有著*的*性。具備一定智能識別能力的實時成像檢測技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于復(fù)合材料產(chǎn)品的在線實時快速檢測。
（2）工業(yè)CT
該技術(shù)是利用X射線探測物體的內(nèi)部，通過測定射線的衰減系數(shù)，采用數(shù)學(xué)方法，經(jīng)計算機處理，求解出衰減系數(shù)值在某剖面上的二維分布矩陣，轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像畫面上的灰度分布，從而實現(xiàn)建立斷面圖像的成像技術(shù)。通過分析斷層面內(nèi)密度的分布，就可以獲得復(fù)合材料內(nèi)部密度均勻性、微孔隙體積含量與分布等方面的信息。
（3）康普頓背散射成像檢測技術(shù)
是一種新的射線檢測技術(shù)，具有單側(cè)非接觸、檢測靈敏度高、快速三維成像的特點，對低密度材料的檢測可獲得比透射成像更高的圖像對比度，非常適合于復(fù)合材料等原子序數(shù)較低材料的物體。適用于被檢物體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或無法進行雙側(cè)成像檢測時。目前，該技術(shù)在國外航空航天領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
2、超聲檢測技術(shù)
利用材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對超聲波的傳播產(chǎn)生一定影響的物理現(xiàn)象，根據(jù)超聲波在材料內(nèi)部缺陷區(qū)域和正常區(qū)域的反射、衰減與共振的差異來了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化。通常有脈沖反射法、穿透法和串列法。
適用于：復(fù)合材料構(gòu)件中的分層、孔隙、裂紋和夾雜物等檢測,而且在判斷材料的疏密、密度、纖維取向、曲屈、彈性模量、厚度等特性和幾何形狀等方面的變化也有一定作用。
超聲檢測技術(shù)分為：
超聲
檢測技術(shù)
（1）傳統(tǒng)的超聲波檢測方法
超聲探頭接收到的脈沖回波有多種圖像顯示方式，常見的有A型顯示、B型顯示和C型顯示，所謂的A掃描、B掃描或C掃描就是具有相應(yīng)顯示功能的探傷方法。超聲C掃描由于顯示直觀，檢測速度快，已成為大型復(fù)合材料構(gòu)件普遍采用的探傷技術(shù)，能夠清晰地檢出復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中體積分布類的缺陷。
（2）超聲導(dǎo)波檢測方法
導(dǎo)波是指由于介質(zhì)邊界的存在而產(chǎn)生的波，本質(zhì)上是由縱波、橫波等基本類型的超聲波以各種方式組成的。超聲導(dǎo)波檢測是一種快速大范圍的初步檢測方法，一般只能對缺陷定性，而定量是近似的，對可疑部位仍需要采用其他檢測方法才能作出終的評估。該方法主要用在各種管道的無損檢測之中。
（3）空氣耦合超聲檢測技術(shù)
傳統(tǒng)超聲無損檢測方法由于需要使用耦合劑，無法適用于某些航空航天用復(fù)合材料構(gòu)件的檢測，空氣耦合超聲檢測是以空氣作為耦合介質(zhì)的一種非接觸超聲檢測方法，可以實現(xiàn)真正的非接觸檢測。但是，空氣耦合超聲檢測的信號衰減很大，聲阻抗較高的材料很難實現(xiàn)在線檢測。
（4）激光超聲檢測技術(shù)
是目前國內(nèi)外研究活躍的非接觸超聲檢測方法之一。它利用高能量的激光脈沖與物質(zhì)表面的瞬時熱作用，在固體表面產(chǎn)生熱特性區(qū)，形成熱應(yīng)力，在物體內(nèi)部產(chǎn)生超聲波。純粹的激光超聲檢測技術(shù)由于不使用常規(guī)超聲探頭，因此可以實現(xiàn)遠距離非接觸檢測，適用于常規(guī)壓電檢測技術(shù)難以檢測的形狀、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜或尺寸較小的復(fù)合材料以及材料的高溫特性等研究。
（5）相控陣超聲檢測技術(shù)
是一種多聲束掃描成像技術(shù)，它所采用的超聲檢測探頭是由多個晶片組成的換能器陣列，陣列單元在發(fā)射電路激勵下以可控的相位激發(fā)出超聲，產(chǎn)生的球面波在傳播過程中波前相互疊加，形成不同的聲束。各聲束相位可控，可用軟件控制聚焦焦點，不移動探頭或盡量少移動探頭就能掃查厚、大工件和形狀復(fù)雜工件的各個區(qū)域。
3、紅外熱波檢測技術(shù)
利用主動加熱技術(shù)，通過紅外熱成像系統(tǒng)自動記錄試件表面缺陷和基體材料由于不同熱特性引起的溫度差異，進而判定被測物表面及內(nèi)部的損傷。
適用于：檢測復(fù)合材料薄板與金屬粘接結(jié)構(gòu)中的脫粘、分層類面積型缺陷，尤其是當(dāng)零件或組件不能浸入水中進行超聲C-掃描檢測以及零件表面形狀使得超聲檢測實施比較困難時也可使用紅外熱波檢測方法，紅外熱波方法能夠準確確定復(fù)合材料中分層的深度，而且該方法具有非接觸、實時、、直觀的特點。
4、聲-超聲檢測技術(shù)（應(yīng)力波因子技術(shù)）
適用于：檢測和研究材料中分布的細微缺陷群及其對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能(強度或剛度等)的整體影響，屬于材料的完整性評估技術(shù)。能夠?qū)?fù)合材料與金屬材料間的粘接界面進行有效檢測，而且克服了超聲反射技術(shù)信號清晰度不高、超聲透射技術(shù)傳感器可達性差的缺點。
5、聲發(fā)射檢測技術(shù)
是通過對復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)在加載過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號進行檢測和分析，對復(fù)合材料構(gòu)件的整體質(zhì)量水平進行評價的一種檢測技術(shù)。
適用于：反映復(fù)合材料中損傷的發(fā)展與破壞模式，預(yù)測構(gòu)件的終承載強度，并能夠確定出構(gòu)件質(zhì)量的薄弱區(qū)域。聲發(fā)射技術(shù)是檢測復(fù)合材料結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量水平的非常實用的技術(shù)手段，使用簡單方便，可以在測試材料力學(xué)性能的同時獲取材料動態(tài)變形損傷過程中的寶貴信息。
6、渦流檢測技術(shù)
是利用導(dǎo)電材料的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，通過測量感應(yīng)量的變化進行無損檢測的方法。
適用于：導(dǎo)電材料、碳-碳復(fù)合材料與金屬基復(fù)合材料的檢測。由于端頭效應(yīng)的存在，該方法在邊界處的檢測效果不好，同時該技術(shù)需要用標準試樣進行對比，因此其應(yīng)用受到了限制。
7、微波檢測技術(shù)
微波是指頻率為300MHz～3000GHz的電磁波，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，其頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為“超高頻電磁波”。微波指向性高，在復(fù)合材料中穿透能力強、衰減小。
適用于：檢測厚度較大的材料。對結(jié)構(gòu)中的孔隙、疏松、基體開裂、分層和脫粘等缺陷具有較高的靈敏性。由于微波探傷技術(shù)不能穿透導(dǎo)體，因此這種檢測方法很難應(yīng)用于整機檢測。
8、流體滲透法
流體滲透檢測法僅僅適用于具有開放性傷口的缺陷或損傷，這種方法是采用特制的滲透劑對缺陷和損傷進行染色，但是染色過程中會污染材料，在一定程度上會增加修補難度，目前使用較少。
9、激光全息法
材料內(nèi)部缺陷在外力作用下，其所對應(yīng)的物體表面產(chǎn)生與周圍相異的微量位移差，綜合運用激光全息照相和干涉計量技術(shù)進行檢測，從而發(fā)現(xiàn)材料內(nèi)部缺陷。這種檢驗方法由于設(shè)備昂貴、需要沖洗顯影、對環(huán)境振動敏感和需要對被測物加載，因此限制了推廣能力，目前主要在實驗室使用。