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九種復合材料無損檢測技術
閱讀：168 發布時間：2019-10-261、射線檢測技術
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，檢測其內部結構不連續性的技術。
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，在鋪層數量較少時，還可發現鋪層內纖維彎曲等缺陷。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。
射線檢測技術分為：
（1）射線照相
與膠片照相技術相比，數字式射線成像技術的成像質量與膠片照相技術相當，在檢測的實時性、效率、經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已經應用于復合材料產品的在線實時快速檢測。
（2）工業CT
該技術是利用X射線探測物體的內部，通過測定射線的衰減系數，采用數學方法，經計算機處理，求解出衰減系數值在某剖面上的二維分布矩陣，轉變為圖像畫面上的灰度分布，從而實現建立斷面圖像的成像技術。通過分析斷層面內密度的分布，就可以獲得復合材料內部密度均勻性、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
是一種新的射線檢測技術，具有單側非接觸、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，非常適合于復合材料等原子序數較低材料的物體。適用于被檢物體結構復雜，或無法進行雙側成像檢測時。目前，該技術在國外航空航天領域已經得到了廣泛的應用。
2、超聲檢測技術
利用材料的聲學特性和內部組織的變化對超聲波的傳播產生一定影響的物理現象，根據超聲波在材料內部缺陷區域和正常區域的反射、衰減與共振的差異來了解材料性能和結構變化。通常有脈沖反射法、穿透法和串列法。
適用于：復合材料構件中的分層、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。
超聲檢測技術分為：
超聲
檢測技術
（1）傳統的超聲波檢測方法
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，已成為大型復合材料構件普遍采用的探傷技術，能夠清晰地檢出復合材料結構中體積分布類的缺陷。
（2）超聲導波檢測方法
導波是指由于介質邊界的存在而產生的波，本質上是由縱波、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
傳統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合材料構件的檢測，空氣耦合超聲檢測是以空氣作為耦合介質的一種非接觸超聲檢測方法，可以實現真正的非接觸檢測。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在線檢測。
（4）激光超聲檢測技術
是目前國內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表面的瞬時熱作用，在固體表面產生熱特性區，形成熱應力，在物體內部產生超聲波。純粹的激光超聲檢測技術由于不使用常規超聲探頭，因此可以實現遠距離非接觸檢測，適用于常規壓電檢測技術難以檢測的形狀、結構較復雜或尺寸較小的復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
是一種多聲束掃描成像技術，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，陣列單元在發射電路激勵下以可控的相位激發出超聲，產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、大工件和形狀復雜工件的各個區域。
3、紅外熱波檢測技術
利用主動加熱技術，通過紅外熱成像系統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部的損傷。
適用于：檢測復合材料薄板與金屬粘接結構中的脫粘、分層類面積型缺陷，尤其是當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（應力波因子技術）
適用于：檢測和研究材料中分布的細微缺陷群及其對結構力學性能(強度或剛度等)的整體影響，屬于材料的完整性評估技術。能夠對復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信號清晰度不高、超聲透射技術傳感器可達性差的缺點。
5、聲發射檢測技術
是通過對復合材料或結構在加載過程中產生的聲發射信號進行檢測和分析，對復合材料構件的整體質量水平進行評價的一種檢測技術。
適用于：反映復合材料中損傷的發展與破壞模式，預測構件的終承載強度，并能夠確定出構件質量的薄弱區域。聲發射技術是檢測復合材料結構整體質量水平的非常實用的技術手段，使用簡單方便，可以在測試材料力學性能的同時獲取材料動態變形損傷過程中的寶貴信息。
6、渦流檢測技術
是利用導電材料的電磁感應現象，通過測量感應量的變化進行無損檢測的方法。
適用于：導電材料、碳-碳復合材料與金屬基復合材料的檢測。由于端頭效應的存在，該方法在邊界處的檢測效果不好，同時該技術需要用標準試樣進行對比，因此其應用受到了限制。
7、微波檢測技術
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。對結構中的孔隙、疏松、基體開裂、分層和脫粘等缺陷具有較高的靈敏性。由于微波探傷技術不能穿透導體，因此這種檢測方法很難應用于整機檢測。
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
材料內部缺陷在外力作用下，其所對應的物體表面產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進行檢測，從而發現材料內部缺陷。這種檢驗方法由于設備昂貴、需要沖洗顯影、對環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。