復(fù)合材料無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與展望

楊帆

摘 要：對于復(fù)合型材料具有十分優(yōu)良的特性，在目前各個行業(yè)得到廣泛的使用，對于這種材料不僅運用在航天領(lǐng)域，在我國建筑行業(yè)和汽車生產(chǎn)中也得到廣泛的運用，復(fù)合型材料的檢測技術(shù)在再生產(chǎn)中得到十分重要的作用，對其發(fā)展也十分的迅速，很快在人們生活中得到廣泛的運用。文章針對復(fù)合型材料檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行探討，同時對復(fù)合型材料的發(fā)展方向進(jìn)行分析，更好的滿足人們生產(chǎn)生活的需要。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；無損檢測；研究進(jìn)展

復(fù)合型材料一般都是有兩種或者兩種以上的材料組成，經(jīng)過不同的方式進(jìn)行組合，從而形成一種復(fù)合型下料。對于這種材料能夠發(fā)揮各種材料的優(yōu)勢，同時也能夠很好的克服單一材料的缺陷，有就會有效的擴(kuò)大材料的使用范圍。在現(xiàn)在一般情況中，復(fù)合型材料都具備重量輕強(qiáng)度大的特點，同時也具備較強(qiáng)的可塑性，在進(jìn)行加工的時候更加方便，對于這種材料還有較強(qiáng)的耐腐蝕性的優(yōu)點，在很多的領(lǐng)域已經(jīng)替代了其他的材料，比如之前運用的金屬合金、木材等；復(fù)合材料主要就是在航天、電子電氣、汽車和建筑生產(chǎn)等領(lǐng)域運用十分廣泛，隨著社會的發(fā)展復(fù)合型材料的發(fā)展得到廣泛的關(guān)注，也得到迅速的發(fā)展。對復(fù)合材料的無損檢測方法已經(jīng)成為重要的研究內(nèi)容，同時它也是保證各個領(lǐng)域產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有效途徑，是非常具有重要的意義的研究對象。

1 復(fù)合材料無損檢測技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，在對復(fù)合型材料生產(chǎn)的過程中，主要就是會出現(xiàn)以下的缺陷，例如氣孔、疏松、分層、界面分離、夾雜、鉆孔損傷以及樹脂固化不良等。在其中使用過程中主要會出現(xiàn)疲勞與環(huán)境損傷的缺陷，損傷形式主要就是有分層、脫膠、斷裂、劃傷、孔隙和燒傷等。目前我國研究人員為了能夠更好的趕上先進(jìn)技術(shù)水平，在復(fù)合材料的無損檢測方面進(jìn)行的深入廣泛的研究，同時也得到良好的成績，其主要的表現(xiàn)形式有射線檢測、超聲檢測、聲發(fā)射檢測、設(shè)覺檢測等檢測技術(shù)。

1.1 射線檢測技術(shù)

對于射線檢測技術(shù)也就是有效利用射線對物體進(jìn)行穿透，同時具有吸收和散射的特征，從而檢測內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否具有連續(xù)性的技術(shù)。對于X射線檢測方法也就是復(fù)合材料損傷檢測技術(shù)中的常見的一種方法，主要適用于復(fù)合材料孔隙、夾雜等體積型缺陷的檢測，也是一種十分重要的檢測技術(shù)，但是其主要就是對于相應(yīng)的平衡穿透方向具有較好的檢測效果，但是很多檢測方法也就只能檢測出垂直裂紋，但是我們可以通過超聲反射技術(shù)進(jìn)行有效的整合，同時可以進(jìn)行互補(bǔ)，取得良好的檢測結(jié)果。在對射線技術(shù)的運用過程中最早的時候就是膠片照相技術(shù)的運用，同時發(fā)展最快的也就是數(shù)字射線檢測技術(shù)，與相應(yīng)的膠片照相技術(shù)相比，數(shù)字射線檢測技術(shù)在成像效果與膠片照相檢測技術(shù)不相上下，但是其檢測可以做到實時檢測，具有高效率性、易用性和經(jīng)濟(jì)性，因此，數(shù)字射線檢測技術(shù)得到了更快的發(fā)展。

1.2 超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)主要就是利用材料的聲學(xué)特性和內(nèi)組織的變化對超聲波的傳播具有一定的影響，很多時候通過對超聲波受到的影響程度和狀況的分析來了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)，主要是使用穿透法、串列法、脈沖反射法等方法。同時對于超聲波技術(shù)能夠直觀的觀察，進(jìn)行快速的檢測，目前在航空復(fù)合型材料的檢測過程中已經(jīng)是十分普遍的檢測技術(shù)，通過計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)對超聲波探頭的控制，利于控制方向的移動改變。對于超聲波探傷儀器發(fā)出了信號，同時當(dāng)超聲波信號經(jīng)過需要檢測的工件后，也就會被自身的探頭接受，很多也就會接收自身的探頭信號，超聲波探傷儀器就可以接收到相應(yīng)的信息，然后對信息進(jìn)行計算分析處理，最后通過計算機(jī)對結(jié)果進(jìn)行分析。

1.3 聲發(fā)射檢測技術(shù)

聲發(fā)射檢測技術(shù)主要就是通過復(fù)合材料的局部能量能夠快速釋放除需要發(fā)生的態(tài)彈波性的現(xiàn)象，對于這種材料會在應(yīng)力的作用下發(fā)生變形，很多時候都會產(chǎn)生裂紋或者是擴(kuò)展的現(xiàn)象。對于聲音的頻率范圍十分的廣泛，可以從次聲波到超聲波，對于彈性波可以在穿過檢測介質(zhì)之后，直接到達(dá)檢測物的表面，從而使得檢測被檢測物的表面發(fā)生震動，但是傳感器接受這樣的振動并將其轉(zhuǎn)化為電信號，當(dāng)聲發(fā)射信號逐漸增強(qiáng)之后，也就可以形成一定的數(shù)據(jù)信號，并能夠很好的記錄下來，對于這種檢測信號對復(fù)合材料整體來說十分重要，還可以有效的對整體質(zhì)量水平作出評價。

圖1 聲發(fā)射檢測技術(shù)

2 復(fù)合材料無損檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1 自動化水平迅速提高

對于我國技術(shù)現(xiàn)在主要就是提倡節(jié)約成本，在我國航空工業(yè)生產(chǎn)中為了有效的節(jié)約成本，很多時候也都采用的加大其結(jié)構(gòu)，減少整體的零件部位的施工，這也就是使得復(fù)合型材料的結(jié)構(gòu)越來越大，對原來傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)無法滿足檢測的要求，為了能夠有效的對工件進(jìn)行自動化檢測，對于相應(yīng)數(shù)據(jù)的檢測，檢測一些裂縫的出現(xiàn)，這也就可以有效的提高航空業(yè)的自動化技術(shù)，可以有效的降低認(rèn)為的誤差。

2.2 提高原位檢測能力成了研究重點

對于復(fù)合材料的檢測十分重要，也是保證企業(yè)生產(chǎn)安全性的重要前提，對于結(jié)構(gòu)體積越來越大的復(fù)合材料來說，在安裝和維修的過程中也就出現(xiàn)了很多的困難，由于這種體積較大的材料，許多的行業(yè)也都希望能夠提高材料的檢測能力，有效的防治材料的故障。對于目前存在兩種檢測方案，第一就是采用大型設(shè)備，對于整個設(shè)備進(jìn)行整體的無損檢測，這種方法需要占用大量的空間。第二就是采用多功能小型化檢測設(shè)備，這些檢測設(shè)備可以直接對產(chǎn)品進(jìn)行無損檢測，使用的時候十分的方便。

2.3 可視化定量檢測水平不斷提高

對于現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)數(shù)字成像技術(shù)不斷的提高，同時也得到全面的運用，對于復(fù)合型材料無損檢測的速度也大大的提高了，同時精準(zhǔn)度也得到提高。

2.4 結(jié)構(gòu)智能監(jiān)控將成為可能

對于復(fù)合材料無損檢測技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，對于現(xiàn)代科學(xué)中傳感器的出現(xiàn)，將傳感器進(jìn)行嵌入也就是當(dāng)期檢測技術(shù)研究的重點，對于未來復(fù)合材料的使用也是社會的發(fā)展方向，同時也符合社會環(huán)境發(fā)展需要，對于未來復(fù)合材料無損檢測技術(shù)也能研究出反應(yīng)智能的結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)束語

對于復(fù)合材料來說具有各項異性，在相應(yīng)的制造過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)很多的缺陷，存在很多的不穩(wěn)定性因素。因此我們在實際的運用過程中，要不斷的創(chuàng)新復(fù)合型材料的檢測技術(shù)，在檢測方法中無損檢測技術(shù)具有十分重要的作用。

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