復合材料是運用先進的材料制備技術(shù)，將不同性質(zhì)的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。20世紀40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā)展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現(xiàn)了復合材料這一名稱；50年代以后，陸續(xù)發(fā)展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維；70年代出現(xiàn)了芳綸纖維和碳化硅纖維。隨著復合材料在各個領域的應用越來越廣泛，特別是在航空航天、汽車、建筑、電子、新能源等領域，全球復合材料行業(yè)的現(xiàn)狀呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。

　　隨著越來越多的復合材料與結(jié)構(gòu)被用于各個行業(yè)，了解如何檢查它們的損壞情況是一個重要話題。本文將盤點幾種常見的復合材料無損檢測方法。

　　無損檢測（Non-Destructive Testing，NDT）是復合材料工業(yè)中的一種標準測試方法，無需切割或以其他方式改變材料，也是制造高質(zhì)量產(chǎn)品的基礎。NDT有多種方法可供選擇，有時可能需要同時使用多種方法來充分了解復合材料層壓板中的缺陷和缺陷的類型、尺寸、位置和深度等。

　　對復合結(jié)構(gòu)進行檢查的一個基本且有用的方法是目視檢查，它應該是檢查員使用的第一種方法，但卻經(jīng)常被忽視。在光線下以淺角度觀察復合材料層壓板有助于發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷，如劃痕、褶皺、橋接、表面孔隙、剝離蒙皮、分層、熱損傷等可見沖擊損傷。目視檢查最重要的優(yōu)點是它的快速過程，以及該過程的相對可承受性，也可以通過減少其他測試的數(shù)量來節(jié)省時間和金錢。目視檢查不需要設備，但這種方法有其固有的缺點。

　　這是另一種基本的檢查方法?？裳刂慵谋砻嬗们脫翦N或硬幣輕輕的敲擊，明亮的金屬聲音表明結(jié)構(gòu)良好。沉悶的“砰”聲表示存在缺陷，例如分層或脫粘。數(shù)字敲擊錘可以測量敲擊響應，并以毫秒為單位顯示層壓板響應所需的時間。響應時間越短，結(jié)構(gòu)吸收的沖擊就越少，這表明結(jié)構(gòu)是實心的。當發(fā)現(xiàn)缺陷時，響應時間更長，導致顯示器上的數(shù)字更高。這種方法在厚度小于3.05毫米的薄層壓板中更有效，而在非常厚的層壓板上則沒有效果。另一個缺點是它有時也會給出錯誤的讀數(shù)，比如如果背面連接了另一個結(jié)構(gòu)。

　　這是目前應用最廣泛的無損檢測方法。UT的工作原理是將高頻（0.5-25兆赫）能量波發(fā)送到層壓板中，捕捉并量化這些波形的振幅和飛行時間，從而分析了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化。使用的主要方法有兩種：

　　透射法：通過層壓板厚度測量傳輸波，它需要一側(cè)的發(fā)射器探針和另一側(cè)的接收器探針來發(fā)送和接收聲能。

　　根據(jù)信號攜帶的信息金沙集團1862cc成色，可以獲得裂紋位置、缺陷大小、方向等特征。共有三種基本類型，A-Scan、C-Scan和ANDSCAN。

　　A-Scan超聲波設備使用脈沖回波系統(tǒng)來定位缺陷。使用凝膠耦合劑將探頭或換能器放置在要檢查的表面上，以確保良好的聲音傳導性。然后探頭通過零件發(fā)射超聲波脈沖。它測量從零件背面反彈所需的時間。材料中的缺陷（如脫粘和水侵入）會導致不同的回彈時間。用戶需要知道聲音穿過被測材料的速度并將其輸入到測試儀中。

　　C-Scan還使用超聲波來檢查零件。但與A-Scan不同的是，它測量聲音穿過零件厚度的時間。因此，您需要檢測零件的兩側(cè)。此外，它需要浸沒在液體介質(zhì)中，以確保良好的聲音傳輸。這可能會導致某些部分進水。但在復合材料上，C-Scan確實比A-Scan表現(xiàn)更好。它提供了零件的良好整體掃描圖像，檢查員可以使用它來定位損壞。

　　ANDSCAN將A-Scan提升到了一個新的水平。機械臂連接到換能器，換能器連接到計算機。臂為計算機提供換能器的空間x、y和z坐標。這使計算機能夠生成檢查區(qū)域的類似C掃描的圖像。計算機還按尾號存儲信息，以便進行趨勢分析。

　　脈沖紅外熱成像的工作原理是利用主動加熱技術(shù)，通過紅外熱成像系統(tǒng)自動記錄試件表面缺陷和基體材料由于不同熱特性引起的溫度差異，進而判定被測物表面及內(nèi)部的損傷。該方法具有非接觸、實時、高效、直觀的特點，十分適合于檢測復合材料薄板與金屬粘接結(jié)構(gòu)中的脫粘、孔隙率、剝離、分層、分層類面積型缺陷等，尤其是當零件或組件不能浸入水中進行超聲C-掃描檢測以及零件表面形狀使得超聲檢測實施比較困難時可使用紅外熱波檢測方法。

　　復合材料最常見的損壞類型是分層，導致氣穴。如果分層的方向不垂直于X射線束金沙集團1862cc成色，則只能在RT中看到分層。射線照相術(shù)有許多類型，每種類型都有特定的應用。當零件既不太厚也不太薄時，常規(guī)射線毫米的薄零件，使用低壓射線照相，而γ射線照相適用于厚零件。這些類型的射線照相可用于檢測大空隙、夾雜物、跨層裂紋、不均勻的纖維分布和纖維取向錯誤，例如纖維皺紋或熔接線

　　剪切測試是一種激光光學方法，通過使用圖像剪切干涉儀來檢測和測量零件的平面外變形。首先在無載荷條件下測量零件，然后在施加的載荷下再次針對熱學、機械振動、聲振動、壓力、真空、電場、磁場、微波或機械等進行測試，這使得攝像機可以看到缺陷，以便在存在亞表面缺陷的層壓板表面上捕捉等應變條紋圖案。計算機軟件對包裹的相位圖圖像進行外推，并創(chuàng)建一個展開的相位圖，該相位圖被轉(zhuǎn)換為用于顯示和評估的集成可見圖像。需要注意的是，該技術(shù)可以快速顯示缺陷的位置，但需要使用超聲技術(shù)進行進一步檢查以確定深度。

　　聲發(fā)射（Acoustic Emission，AE）是通過對復合材料或結(jié)構(gòu)在加載過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號進行檢測和分析，對復合材料構(gòu)件的整體質(zhì)量水平進行評價的一種檢測技術(shù)，是一種有效的缺陷分析方法。

　　該方法能夠反映復合材料中損傷的發(fā)展與破壞模式，預測構(gòu)件的最終承載強度，并能夠確定出構(gòu)件質(zhì)量的薄弱區(qū)域。

　　聲發(fā)射技術(shù)是檢測復合材料結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量水平的非常實用的技術(shù)手段，使用簡單方便，可以在測試材料力學性能的同時獲取材料動態(tài)變形損傷過程中的寶貴信息。使用的方法主要有三種：

　　參數(shù)分析法：通過記錄和分析聲發(fā)射信號的特征參數(shù)，如幅度、能量、持續(xù)時間、振鈴計數(shù)和事件數(shù)等，來分析材料的損傷破壞特征，如損傷程度和部位、破壞機制等。它最大缺點是有關(guān)AE源本質(zhì)的信息往往被諧振式傳感器自身的特點所掩蓋或模糊掉，其實驗結(jié)果的重復性很差。

　　波形分析法：對聲發(fā)射信號的波形進行記錄與分析，得到信號的頻譜及相關(guān)函數(shù)等，通過分析材料不同階段和不同機制引起損傷的頻率特征，可以獲取材料的損傷特征。

　　頻譜分析法：可以分為經(jīng)典譜分析和現(xiàn)代譜分析，是聲發(fā)射信號處理中最常用的分析方法。兩種譜分析方法都是通過把聲發(fā)射信號從時域轉(zhuǎn)換到頻域，在頻域中研究聲發(fā)射信號的各種特征，找到識別聲發(fā)射源本征信息。但信號的頻譜分析要求被分析的信號是周期性的平穩(wěn)信號，并且譜分析是一種忽略局部信息變化的全局分析方法。

　　聲-超聲波（Acoustic-Ultrasonic ，AU）是聲學和超聲波測試的組合方法，主要用于檢測和研究材料中分布的細微缺陷群及其對結(jié)構(gòu)力學性能( 強度或剛度等) 的整體影響，屬于材料的完整性評估技術(shù)。在無損檢測中，基于最佳經(jīng)濟性、靈活性和靈敏度的聲學/超聲波類檢測具有巨大的潛力。這是一種有用的方法，因為它允許查看和評估非關(guān)鍵缺陷。第二個優(yōu)點是它是結(jié)構(gòu)中由于疲勞載荷或沖擊損壞而累積損壞的良好指標。

　　采用聲-超聲振幅C掃描技術(shù)也能夠?qū)秃喜牧吓c金屬材料間的粘接界面進行有效檢測，而且克服了超聲反射技術(shù)信號清晰度不高、超聲透射技術(shù)傳感器可達性差的缺點。

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