脈沖熱像法在航空復合材料構件無損檢測中的應用

劉穎韜， 郭廣平， 楊黨綱， 何方成， 霍 雁， 趙石彬

(1北京航空材料研究院，北京 100095;2北京理工大學光電學院，北京 100081;3北京航空航天大學材料科學與工程學院，北京 100191)

先進復合材料以其優異的性能，現已廣泛應用于航空、航天器和各種武器裝備，對促進結構的輕量化、小型化和高性能化起了至關重要的作用。目前先進復合材料已與鋁合金、鈦合金、合金鋼一起成為航空航天的四大結構材料。先進復合材料具有比強度和比模量高、性能可設計和易于整體成形等許多優異特性，將其用于飛機結構上，可比常規的金屬結構減重25%～30%，并可明顯改善飛機氣動彈性特性，提高飛行性能，這是其他材料無法或難以實現的。先進復合材料的廣泛應用還可以進一步推進隱身和智能結構設計技術的發展，因此，先進復合材料在飛機上應用的部位和用量的多少，現已成為衡量飛機結構先進性的重要指標之一［1］。

復合材料常見的缺陷有分層、脫粘、夾雜、孔隙率超差、疏松、貧脂或富脂等。所采用的檢測方法有超聲、射線、渦流和激光錯位散斑等。此外對于某些玻璃纖維復合材料構件，如雷達罩，還可以采用目視和敲擊法進行檢測。隨著復合材料的不斷發展，形狀和結構越來越復雜的構件不斷出現，對無損檢測提出了更高的要求，需要不斷建立新的檢測方法或實施新的檢測方式以應對挑戰。

紅外熱像(熱波)檢測是一種較新的無損檢測技術，具有檢測速度快、非接觸、無污染、對構件近表缺陷和特征敏感的特點，適于復合材料構件缺陷快速檢測、在役檢測和構件修補后的檢測，如層合板的分層缺陷、蜂窩夾層結構和泡沫夾層結構的分層缺陷與脫粘缺陷的檢測。……