航天复合材料无损检测技术的发展现状

高铁成，郭恒飞，赵传阵，毕

武，张微

（天津工业大学电子与信息工程学院，天津

300387）

摘要：介绍了复合材料的特点和常见缺陷类型，综述了航天复合材料无损检测的主要方法，并分析了各种无损检

测方法的优缺点和适用范围.最后指出未来无损检测技术将会是多种检测方法的结合使用，并朝着低成本、快速、高效、自动化、安全可靠的方向发展.

关键词：航天；复合材料；缺陷；无损检测中图分类号：V414.8

文献标志码：A 文章编号：1671-024（2017）01-0071-06

Ｐrogress of nondestructive testing techniques for aerospace composites

GAO Tie-cheng ，GUO Heng-fei ，ZHAO Chuan-zhen ，BI Wu ，ZHANG Wei

（School of Electronics and Information Engineering ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：The character and common types of defects of composite are introduced ，and the main method of nondestructive

testing （NDT ）for aerospace composites is summarized.Meanwhile ，the advantages and disadvantages of various NDT methods and its scope of application are analyzed.It is concluded that NDT will be a combination of a variety of detection methods in the future ，and towards the development of the low cost ，fast ，efficient ，automated ，safe and reliable direction.

Key words ：aerospace ；composite ；defect ；nondestructive testing NDT

收稿日期：2016-05-05

基金项目：国家自然科学基金资助项目（61504094）；天津市应用基础与前沿技术研究计划面上项目（15JCYBJC51900）；航天材料及工艺研

究所资助项目（TJPU150518WZW ）

通信作者：高铁成（1980—），男，博士，副教授，主要研究方向为复合材料无损检测技术.E-mail ：gaotiecheng_0@https://www.360docs.net/doc/3315083923.html,

随着现代科学技术的不断进步，先进复合材料在工业领域尤其在航空航天领域得到了普遍应用.与金属材料相比，航天复合材料在比强度、比刚度、可设计性、抗震性等方面比金属材料更加优越[1].例如，蜂窝夹芯结构复合材料具有质轻、隔音、隔热、高强度和高弹性等优异性能，已经在多个领域得到应用.复合材料在飞机上的用量已经超过50%[2]，复合材料的质量和用量已经成为衡量一个国家航天水平的重要标志

之一.

航天复合材料的发展可以分为5个阶段[3-6]：第1阶段，20世纪50-60年代，源于军机结构减重的需求，以硼/环氧为代表的复合材料产生；第2阶段，20世纪60-70年代中，复合材料在飞机结构中试用并得到航空工业认可；第3阶段，20世纪70年代中至90年代，新型纤维/树脂产生，并在航天器主承力结构中应用；第4阶段，1996年国防部联合NASA 、FAA 和航空工

业行业执行低成本复合材料计划（composite affordabil -ity initiative ，CAI ），航天复合材料得到更加广泛应用；第5阶段，21世纪以来，纳米复合材料开始兴起，并逐步向工业化方向发展.

与传统金属材料相比，复合材料是由基体和增强相构成的，并且在整体上具有新性能的材料.此类材料由于结构、特性方面的特殊性，因此在无损检测方面比金属材料有更加严苛和复杂的要求，所以近年来对复合材料的无损检测技术成为航空航天领域的重要研究内容之一[9].

航空航天领域中对产品的质量、性能、寿命以及可靠性有着极高的要求，因此研究先进的无损检测技术具有重要意义.无损检测技术在航天设备日常检测、维护方面起着关键作用.为航天装备飞行安全提供了保障.本文将对复合材料的几种主要无损检测方法进行介绍，并对各种检测方法进行简要评述.

天津工业大学学报

ＪＯＵＲNAＬＯF ＴIANＪIN ＰＯＬＹＴECＨNIC ＵNIVEＲＳIＴＹ

第36卷第1期2017年2月

Vol.36No.1February 2017

DOI ：10.3969/j.issn.1671-024x.2017.01.013

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