復(fù)合材料無損檢測方法是在不破壞材料結(jié)構(gòu)完整性的前提下,對材料內(nèi)部或表面缺陷進(jìn)行檢測的一種技術(shù)手段。以下是一些常見的復(fù)合材料無損檢測方法:
1. 目視檢查
- 概述:目視檢查是復(fù)合材料無損檢測中最基本且常用的方法。通過直接觀察材料的表面狀況,可以發(fā)現(xiàn)如劃痕、褶皺、橋接、表面孔隙、剝離蒙皮、分層、熱損傷等明顯缺陷。
優(yōu)點(diǎn):快速、簡便、無需設(shè)備、成本低。
缺點(diǎn):對微小缺陷和內(nèi)部缺陷的檢測能力有限,且受檢查員經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷的影響較大。

2. 敲擊測試
- 概述:使用敲擊錘或硬幣輕輕敲擊復(fù)合材料表面,通過聲音判斷材料內(nèi)部是否存在缺陷。明亮的金屬聲音通常表示結(jié)構(gòu)良好,而沉悶的“砰”聲則可能表示存在分層或脫粘等缺陷。
優(yōu)點(diǎn):操作簡便,對薄層壓板效果較好。
缺點(diǎn):在厚層壓板上效果不佳,且可能受到背面連接結(jié)構(gòu)的影響而產(chǎn)生誤判。
3. 超聲波檢測(UT)
- 概述:超聲波檢測是目前應(yīng)用最廣泛的無損檢測方法之一。它利用高頻能量波在材料中的傳播和反射特性,通過測量波形的振幅和飛行時(shí)間來分析材料性能和結(jié)構(gòu)變化。
主要方法:
- 脈沖回波:通過同一探針發(fā)送和接收聲音脈沖來測量反射波。包括A-Scan、C-Scan和ANDSCAN三種類型。
A-Scan:使用脈沖回波系統(tǒng)定位缺陷,測量從零件背面反彈所需的時(shí)間。
C-Scan:測量聲音穿過零件厚度的時(shí)間,提供零件的整體掃描圖像。
ANDSCAN:結(jié)合機(jī)械臂和計(jì)算機(jī),生成檢查區(qū)域的類似C掃描的圖像,并進(jìn)行趨勢分析。
缺點(diǎn):在某些情況下需要浸沒在液體介質(zhì)中,可能導(dǎo)致部分進(jìn)水。
4. 熱成像檢測
- 概述:熱成像檢測利用主動(dòng)加熱技術(shù),通過紅外熱成像系統(tǒng)自動(dòng)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(jìn)而判定被測物表面及內(nèi)部的損傷。
優(yōu)點(diǎn):非接觸、實(shí)時(shí)、高效、直觀,適用于檢測復(fù)合材料薄板與金屬粘接結(jié)構(gòu)中的脫粘、孔隙率、剝離、分層等缺陷。
缺點(diǎn):對檢測環(huán)境和條件有一定要求。
5. 射線照相測試(RT)
- 概述:射線照相測試?yán)肵射線或γ射線穿透材料,通過成像處理顯示材料內(nèi)部的缺陷。
優(yōu)點(diǎn):適用于檢測大空隙、夾雜物、跨層裂紋等缺陷,圖像直觀。
缺點(diǎn):需要專門的射線設(shè)備和安全防護(hù)措施,且對操作人員有一定輻射風(fēng)險(xiǎn)。
6. 剪切測試
- 概述:剪切測試是一種激光光學(xué)方法,通過圖像剪切干涉儀檢測和測量零件的平面外變形,快速顯示缺陷位置。
優(yōu)點(diǎn):能快速定位缺陷位置。
缺點(diǎn):需要進(jìn)一步使用超聲技術(shù)確定缺陷深度。
7. 聲發(fā)射檢測(AE)
- 概述:聲發(fā)射檢測通過檢測和分析復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)在加載過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號,對復(fù)合材料構(gòu)件的整體質(zhì)量水平進(jìn)行評價(jià)。
優(yōu)點(diǎn):能夠反映復(fù)合材料中損傷的發(fā)展與破壞模式,預(yù)測構(gòu)件的最終承載強(qiáng)度。
缺點(diǎn):實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較差,有時(shí)難以準(zhǔn)確判斷AE源的本質(zhì)。

8. 渦流檢測、流體流動(dòng)、振動(dòng)分析和介電常數(shù)等其他方法
- 這些方法也常用于復(fù)合材料無損檢測中,各有其特定的應(yīng)用場景和優(yōu)缺點(diǎn)。例如,渦流檢測適用于導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷檢測;流體流動(dòng)分析可用于檢測材料內(nèi)部的滲透性缺陷;振動(dòng)分析則通過測量材料的振動(dòng)特性來判斷其結(jié)構(gòu)完整性。
綜上所述,復(fù)合材料無損檢測方法多種多樣,每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和局限性。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體的檢測需求和材料特性選擇合適的檢測方法或多種方法組合使用,以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。