复合材料无损检测技术的现状与展望

任玉洁

【摘 要】近年来我国的经济得到了快速发展，科学技术也有了很大进步，在这一形势下，复合材料逐渐走进了人们的视野之中。复合型材料具有十分优良的性能，可以在多个领域进行使用。例如航天领域、建筑领域、汽车领域等等，同时在再生产的过程中也起到了十分重要的作用。因此这一技术的发展十分迅速，并得到了国家相关部门的有力支持。

【关键词】复合材料；无损检测；发展趋势

随着科学技术的发展，材料技术与信息技术和能源技术一样，成为现代社会发展必不可少的技术。复合材料主要是由利用物理或化学的方法，将两种或两种以上不同性质的材料组合成具有新性能的材料。复合材料的性能优良，应用领域也十分广泛，因此在这一形势下人们对复合材料的质量要求也越来越高。为此，相关的专家学者研制出了一系列检测方法，希望可以推动复合材料质量的提高。在这些检测方法中，无损检测技术在检测过程中可以最大程度上保证复合材料结构的完整。近年来伴随着社会的发展，无损检测技术也出现了新的检测技术，为复合材料的进一步发展提供了有利的条件。

一、复合材料无损检测技术的应用现状

复合材料所涉及的领域越来越多，因此當前社会对于复合材料质量的要求越来越高。要想提高复合材料的质量除了要提高自身的制作工艺，同时还需要提高检测水平，从根本上提高复合材料的质量。复合材料的制作工艺复杂，技术水平要求比较高，很容易出现气孔、裂隙等质量问题，严重时甚至会导致整个材料结构的报废。在这一形势下，无损检测技术的出现为复合材料质量的提高提供了条件，有效改善了这一局面。目前无损检测技术已经得到了普及，技术水平也不断提高。

二、复合材料无损检测技术的主要方法

正如上文所述，复合材料的制作过程中会不可避免的出现一系列的质量问题，导致在使用过程中出现不同程度的缺损。目前我国的技术人员为了进一步实现技术的改进与应用，在复合材料的无损检测技术上提供了新的发展思路，研制出了一系列良好的检测方法。

1.超声波检测技术

超声波检测技术主要就是利用材料的声学特性和内组织的变化对超声波的传播具有一定的影响，很多时候通过对超声波受到的影响程度和状况的分析来了解材料性能和结构变化的技术，主要是使用穿透法、串列法、脉冲反射法等方法。超声波检测技术是目前应用度十分广泛的检测技术，利用超声波技术可以直观的对复合材料进行观察，除此之外，超声波技术与计算机技术相结合可以实现对超声波探头的控制，更方便的控制超声波探头的方向。对于超声波探伤仪器发出了信号，同时当超声波信号经过需要检测的工件后，也就会被自身的探头接受，很多也就会接收自身的探头信号，超声波探伤仪器就可以接收到相应的信息，然后对信息进行计算分析处理，最后通过计算机对结果进行分析。

2.射线检测技术

射线检测技术主要指的是利用射线来对物体进行有效穿透，在这一过程中具备了散射和吸收的特征，这一技术测试的是材料内部是否具有连续性的特征。射线检测技术在大多数情况下适用于复合材料的杂质、气孔等体积型的缺陷，在平衡穿透方面具有比较好的检测效果，是一项十分重要的检测技术。在目前的检测手段中，很多检测方法只能检测出垂直裂纹。在这一情况下，可以通过超声反射技术来进行互补与整合，让检测结果更加合理和准确。

射线检测技术的发展也经历了一个较长的时期。射线检测技术最早使用的胶片照相技术，伴随着科技的进步，这一技术演变为了数字射线检测技术。数字射线检测技术与胶片照相检测技术这二者相比技术水平不相上下，但是数字射线技术比胶片照相技术的时效性更强，具备经济性、易用性以及高效率性，因此在这一时代下，数字射线技术得到了较快的发展。

3.声发射检测技术

声发射检测技术也是无损检测技术的重要组成部分，声发射检测技术主要就是通过复合材料的局部能量能够快速释放除需要发生的态弹波性的现象，对于这种材料会在应力的作用下发生变形，很多时候都会产生裂纹或者是扩展的现象。声发射检测技术所使用的声音频率范围十分广泛，可以直接穿过检测的物体到达复合材料的表面，让复合材料的表面出现震动，从而产生电信号，当电信号逐渐增强到一定水平就会形成数据信号，这些数据信号可以促进复合材料质量的提高，进而带动我国相关技术的进步与发展，推动工业化发展的进程。

三、复合材料无损检测技术的发展趋势

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。

1.提高原位检测能力

我国的科学技术发展迅速，在这一形式下复合材料的结构构件越来越大，内部结构也越来越复杂，于是传统陈旧的无损检测方式就无法再适应复合材料的发展水平。因此，为了提升检测效率就需要提高复合材料无损检测的自动化水平，可以充分利用自动化技术来实现自动识别缺陷、自动扫描、自动成像以及自动生成检测报告等。除此之外，由于复合材料的构件越来越大，其安装与拆卸过程也比较困难，此时就应该提高其原位检测能力。一方面可以使用小型化的检测设备帮助人工开展进行结构件的检测。另一方面需要使用大型设备来进行结构件的扫描。

2.提升传统的无损检测技术水平

在未来的发展过程中需要对无损检测技术进行创新与优化，使其更加适应未来复合材料的检测，并最大程度上降低检测成本。对传统的无损检测技术进行创新可以提高检测水平，达到提高检测效果与检测效率的目的。同时还需要研究新的检测技术，探究最适合复合材料发展的检测技术。

3.研究无损检测硬件的自主建设

在未来的发展过程中，还需要加强检测硬件的自主建设。复合材料的无损检测技术是一个完整地技术产业，这一技术的发展主要依靠复合材料的应用单位利用的无损硬件平台与技术来进行支持。在未来的发展过程中，相关单位需要依靠自身的发展技术，形成自己独有的产业，真正掌握无损检测技术的精华所在，同时需要学习国外的先进技术，真正做到为我所用，实现技术的创新及突破。

4.自动化水平的提高

针对我国技术的发展现状，相关单位需尽量降低成本。在我国航空领域、建筑领域以及汽车领域的发展过程中为了有效降低成本，就应该减少对零部件的施工。这就要求复合材料的结构越来越大，传统的检测技术不再能满足相关的检测标准。在这一情况下就需要实现无损检测技术自动化水平的提高，尽量提高检测的灵活性，减少故障出现，最大程度上提高无损检测技术的发展水平。

四、小结

复合材料的结构复杂，技术水平要求较高，因此在制造过程中就会不可避免的出现错误，存在大量的不稳定因素。因此，在实际的发展过程中需要不断提高无损检测技术的发展水平，这对于我国科技的发展与经济的进步都有着十分重要的作用。

【参考文献】

[1]蹇福婷，王霜叶，张艳全.复合材料无损检测的介绍[J].科学咨询（科技-管理），2012（6）：60～61.

[2]刘怀喜，张恒，马润香.复合材料无损检测方法[J].无损检测，2003，25（12）：631～634，656.

[3]汪星明，郭耀红，朱庆友，柳泽.复合材料无损检测研究进展[J].玻璃钢/复合材料，2012（S1）：261～265.