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(gè)行業(yè)得到廣泛的使用，對于這種材料不僅運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(shí)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(shí)也能夠很好的克服單一材料的缺陷，有就會(huì)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(diǎn)，同時(shí)也具備較強(qiáng)的可塑性，在進(jìn)行加工的時(shí)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(diǎn)，在很多的領(lǐng)域已經(jīng)替代了其他的材料，比如之前運(yùn)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(yùn)用十分廣泛，隨著社會(huì)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(shí)它也是保證各個(gè)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(huì)的發(fā)展，在對復(fù)合型材料生產(chǎn)的過程中，主要就是會(huì)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(huì)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(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)用過程中最早的時(shí)候就是膠片照相技術(shù)的運(yùn)用，同時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對超聲波探頭的控制，利于控制方向的移動(dòng)改變。對于超聲波探傷儀器發(fā)出了信號(hào)，同時(shí)當(dāng)超聲波信號(hào)經(jīng)過需要檢測的工件后，也就會(huì)被自身的探頭接受，很多也就會(huì)接收自身的探頭信號(hào)，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(jì)算分析處理，最后通過計(jì)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(huì)在應(yīng)力的作用下發(fā)生變形，很多時(shí)候都會(huì)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(dòng)，但是傳感器接受這樣的振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，當(dāng)聲發(fā)射信號(hào)逐漸增強(qiáng)之后，也就可以形成一定的數(shù)據(jù)信號(hào)，并能夠很好的記錄下來，對于這種檢測信號(hào)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(píng)價(jià)。

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(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)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(diǎn)

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(gè)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(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)字成像技術(shù)不斷的提高，同時(shí)也得到全面的運(yùn)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(shí)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(diǎn)，對于未來復(fù)合材料的使用也是社會(huì)的發(fā)展方向，同時(shí)也符合社會(huì)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(xiàng)異性，在相應(yīng)的制造過程中，經(jīng)常會(huì)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(shí)際的運(yùn)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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