复合材料无损检测方法及其研究进展

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所谓复合材料就是由两种或者是两种以上的不同物质再通过不同的方式而组合的材料,这种复合材料可以发挥不同材料的特点, 同时也可以解决单一材料所存在的缺陷,从而也提高了材料的使用。一般的复合材料特点都是具有较轻的重量、较高的强度，并且在加工时极易成型，具有弹性优良等特点，所以它已经逐渐的代替了金属合金以及木材等, 主要应用在电子、汽车以及航空航天、建筑等广泛的领域当中, 尤其在近些年当中，也得到了更为快速的发展。但是，因为复合材料的各项异性,会在制造工艺当中存在不稳定的现象,所以也会造成某些缺陷的产生，尤其在使用的过程当中,会因为撞击、疲劳以及腐蚀等一些化学因素的影响,极易对复合材料产生缺陷,因此，检测技术就显得尤为重要了，同时在检测的方法当中无损检测的发展研究更是具有非常重要的作用。

1 复合材料的主要检测技术

在生产制造过程当中一般复合材料的主要缺陷包括几个方面: 分层、气孔、夹杂、疏松、钻孔的损伤、裂纹以及界面分离等缺陷，而在应用的过程当中也包括在环境损伤与疲劳损伤两方面。通常损伤的形式主要体现在：分层、龟裂、脱胶、划伤、空隙增长、变形、纤维断裂、腐蚀坑、烧伤以及下陷等方面。然而，无损检测技术应用在金属材料的领域当中已经非常广泛并且技术成熟,普遍应用在超声波、渗透、射线以及涡流检测和磁粉检测方面等是非常广泛的。其中射线检测是通过检测夹渣、气孔、疏散以及未焊透等一些体积型的缺陷。而超声波是通过检测未融合、裂纹以及白点等面积型缺陷。在渗透检测当中是通过对非多孔材料出现的开口缺陷进行检测。在磁粉检测当中一般检测的是含有铁磁性的材料表面以及表面裂纹的一些缺陷检测;。而涡流检测则是通过对导电性材料的表面，以及近表面的一些缺陷进行检测。由于复合材料的无损检测方法主要是根据在金属材料的检测基础上再通过对复合材料的一些特点进行改进而产生的,例如超声的检测技术、射线的检测、涡流的检测技术、声发射检测以及敲击检测技术等方面。在图像技术随着不断的发展, 现如今也会结合图像的检测技术,结合多种检测技术进行联合检测的创新方法。

2 现阶段复合材料的检测方法

在我国，研究人员为了赶超国际发展的先进技术, 因此在对复合材料的无损检测技术研究方面也进行了深入的探索,同时也取得了良好的成绩，主要体现在几方面的检测技术当中：

1）超声检测

由于超声波检测主要是针对超声的扫描检测,它的特点就是显示比较直观，并且检测的速度也非常快,这种技术的已经广泛的应用在航空器的复合材料构件检测当中。它可以通过应用计算机技术从而来控制超声波的探头，方便移动,再通过控制超声波的探伤仪再对探头发射信号, 同时，当信号经过了检测的工件以后它会被自身的探头所接收,此时超声波探伤仪则会把所得到的信号进行有效的处理,再通过计算机对检测的结果进行显示、存储和记录。这种技术的应用可以在计算机上完整的显示出检测区域是否存在无缺陷的情况以及准确的缺陷位置和大小情况。

2）声发射检测

所谓声发射就是通过材料局部的能量可以快速的释放出需要发出瞬态弹性波的现象,此时，材料则会通过应力的作用下导致变形，从而形成裂纹以及扩展的现象。由于这种频率的范围会很宽,它可以从次声波到声波再到超声波的过程。而弹性波则会在通过介质传播以后直接到达被检测体的表面,以便工件表面引发机械振动。此时的传感器则会对表面的位移转换为电信号, 当声发射信号出现放大，并理以后则会形成一定的参数, 并对其显示和记录。

3）射线检测

在检测复合材料的损伤技术当中，X射线的检测方法则是最为常见的一种方法，当前，我们所应用的是胶片照相法,通过检查复合材料当中的夹杂物以及孔隙等方面的体积型缺陷，当增强剂分布不均时，它具有检出能力, 所以，是非常重要的一种检测手段。这种方法在检测分层的缺陷时会存在一定的困难, 通常当裂纹的平面和射线束基本平行时才可以检测出,因此，这种方法只能检测出试样表面的垂直裂纹,但是它可以与超声反射的方法进行互补。

4）视觉检测

由于计算机的图像技术近些年来已经有了快速的发展,所以对于复合材料的无损检测方法上, 则可以和射线检测方法相结合。并且具有高效和直观等特点, 这在检测技术的研究领域也具有重要的作用。

3 研究进展

由于计算机技术以及信号技术分析在随着不断的进步发展,而复合材料的检测结果一般都是与信号分析具有密不可分的联系, 有时分析方法甚至更为重要, 在小波的变换和脉冲相位法、频率直方图等一些信号分析上，均得到了广泛的应用，并且十分普遍。现阶段，虽然我国的无损检测技术也得到了快速的发展, 然而与国际先进技术仍然还会存在一定的差距, 所研究的主要领域仍是集中在相对较为成熟的技术方面,与发达国家的技术相比较，我国目前还是存在差距的。但是，我国的研究技术人员在吸取了大量的国外先进技术的同时也在不断跟随国际领先技术的发展动向, 我国的研究技术人员与国际同行进行学习交流,从而促使我国在复合材料的无损检测领域得到进一步的提高，以达到国际领先水平。

4结论

总之，根据复合材料自身结构的一些特点以及在它成型的方法上面都会存在着很多影响因素，这也就促使在材料内部构件方面会存在一定的缺陷，在应用和加工的时候其结构损伤是难以避免的。除此之外，由于复合材料的构件主要都是应用在各个重要领域当中，所以它结构的安全性以及可靠性都是非常关键的，因此，对复合材料的损伤检测方法以及研究发展是尤为重要的。在近些年以来，对复合材料的无损检测方法已经成为重要的研究内容，同时它也是保证各个领域产品生产质量有效途径，是非常具有重要的意义的研究对象。

参考文献

[1]李志君.先进复合材料的无损检测[J].宇航材料工艺，2000(5).

[2]杨涛.李明等.复合材料无损检测技术研究发展[J].玻璃钢复合材料，2009(6).

[3]张立功.张佐光.先进复合材料中主要缺陷分析[J]，2001(2).

[4]薛克兴.复合材料结构损伤与修补[J].航空工业出版社，1992.

[5]许有昌.碳纤维复合材料舱体超声波检测工艺研究[D].南京理工大学，2006(4).