复合材料无损检测技术的现状与展望(2)

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复合材料无损检测技术的现状与展望

第十三届国际复合材料学术会议专辑

与复合材料内部缺陷存在最为良好的可精确表述的物理数学关系，因此，通常复合材料构件都要求采用超声方法进行!""#无损检测。大量的研究和应用也表明，超声是目前国内外复合材料无损检测最为实用有效、应用最为广泛的无损检测技术，它能可靠地检测出复合材料中的分层、疏松、孔隙等大部分危害性缺陷。表!是常见复合材料结构超声检测的方法和特点。基于超声反射回波原理，目前可以检测到复合材料内部微细缺陷信息，采用超声层析检测技术还可以得到复合未来的复合材料无损检测将更加追求快速高效，因此，基于干涉原理和温度场分布原理的激光全息干

因其具有非接涉检测技术和热*红外成像检测技术，

触、可大面积扫描、快速等特点，将成为复合材料结构无损检测的良好技术。但目前还必须突破一些技术难题，赋予这些检测技术新的工程应用内涵，才能使其广泛用于复合材料结构的无损检测。

!复合材料无损检测技术的发展

材料结构内部不同深度、不同截面位置的$扫描、%扫描和&扫描检测结果。对于一些特殊的复合材料结构，或者特殊缺陷（如夹层结构中的芯缺陷）及重要部位（如连接接头和较为受力部位），则采用’射线照相法辅助检测。利用’射线衰减原理，可以检测出引起

材料厚度或密度!#()#变化的缺陷，

但对于碳纤维*树脂基复合材料，

由于其密度小、缺陷大多位于铺层之间，缺陷的存在引起的厚度变化非常小，因此，’射线照相法一般不用于这类复合材料的无损检测，它主要用于夹层结构的无损检测。

表!

复合材料超声检测技术

超声检测

方

法

特

点

水浸反射板法超声$扫描可适合更多场合水浸回波法超声$扫描

复合材料的无损检反射法

喷水回波法超声$扫描测，得到孔隙含量、接触式脉冲回波法检测缺陷的深度等更详超声测厚

细信息

检测灵敏度与缺

喷水法超声$扫描

陷深度关系不大，检穿透法

水浸法超声$扫描测结果易于解释，可接触式穿透法检测

用于一定曲率的构件的自动扫描检测

典型工作频率用于结构件检测频率：)+),(!"-./典型检测设备

0123!，41$3!，-56，4723!，8$23!，1$$

声显微和超声层析是揭示复合材料内部微细规律

的精细无损检测技术。

在众多的无损检测方法中，目视检测、敲击法检测、超声谐振法检测是最为廉价的复合材料无损检测方法。

超声相关、’射线背散射、声3超声、声发射等检测技术，都在复合材料无损检测中寻找应用空间，但在复合材料研究和结构件制造过程中，目前还较难找到应用场合。#"

未来复合材料的无损检测技术应围绕以下几个方面开展研究。

（!）

针对复合材料装机结构件的快速高效无损检测技术。

赋予传统复合材料无损检测新的技术内涵，使之更适合未来复合材料的低成本设计、制造和装机应用主流，通过提高传统检测技术的功效，达到提高检测效率、降低检测成本的目的。开展无损检测新技术和新方法的研究，探索研究适合复合材料的快速高效无损检测技术和方法。美国等复合材料用量较大的国家，自9"年代后期已经开始将复合材料无损检测技术研究的重点转移到快速高效的无损检测方向，而且有了初步应用成果。

（)）

针对新型复合材料的无损检测技术。与发达国家相比，目前我国复合材料无损检技术的研究深度和发挥作用的程度还远远不够。在复合材料及其应用研究过程中，如果能很好地掌握其内部微细规律，对复合材料工艺制订、结构制造等将具有重要的作用和意义。复合材料的一个重要结构特征就是内部各组分之间物理界面复杂，如果能利用无损检测技术得到这些界面的全部信息，将会对材料研究和工艺分析起十分重要的指导作用。

（:）

复合材料无损检测技术的升华。未来复合材料无损检测只有与材料的性能、结构件的寿命和剩余强度密切结合，才能发挥更大的作用。近年来国外已经在这方面开展了大量的研究工作。

（;）国内复合材料无损检测硬件的自主建设。复合材料无损检测也是一个技术产业，其研究成果和效益在很大程度上是通过为复合材料应用部门提供无损检测硬件平台和技术支持来实现的。必须经过自身的努力和投入才能得到一流的技术，形成自己的技术产业，发挥效益，复合材料无损检测行业也不例外，真正的技术和手段必须通过自主研究和开发，当然，可以充分利用国际技术平台，但不应盲目地采购实物。

（责编艾紫）

"$$%年第#期

复合材料无损检测技术的现状与展望

复合材料无损检测技术的现状与展望

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

刘松平， 郭恩明， Liu Songping， Guo Enming中国航空工业制造工程研究所

航空制造技术

AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY2001，""(3)9次

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1.期刊论文 刘长华.汤剑飞.魏永超.Liu Changhua.Tang Jianfei.Wei Yongchao 基于DSSPI的航空复合材料无损检测技术研究 -计算机测量与控制2010,18(5)

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2.期刊论文 徐文峰.廖晓玲.XU Wenfeng.LIAO Xiaoling C/C复合材料的无损检测研究 -材料导报2008,22(z3)

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