复合材料无损检测方法
飞机复合材料结构损伤与检测—复合材料结构损伤检测方法
最小检测区域原则
红外成像检测法特点
红外线照相检测法也是一种非接触式检测方法。它具 有灵敏度高、检测效率高和缺陷显示直观等优点，可用于 检测复合材料结构件的脱胶、分层以及蜂窝夹芯结构中的 积水。
应用
检测雷达罩积水
1
检测出蜂窝夹芯结构的积水区域
1
复合材料面板与蜂窝芯脱胶
目视检测
目视检测 （ Visual inspection）
如果将WP-632连接到WP-632M上， WP-632检测数据可详细地显示 在WP-632M的液晶显示器上并存储。通过数据线，还可将检测数据传送到 个人电脑。
红外成像检测法
红外成像检测法 Infrared thermography
红外线成像检测法利用被检物体不连续性缺陷区域 热传导性能不同导致的物体表面红外辐射能力差异， 通过红外摄像将红外辐射差异转化为可见的温度图像， 从而确定物体损伤或缺陷。
“啄木鸟”检测仪
日本MITSUI公司生产的“WP-632/632M 型啄木鸟（wood pecker)” 是一种带有声光报警、操作简便的分层敲击检测仪，如图5.9示。其工作原 理为：首先采用标准试块或选择被检查部件符合粘接质量要求区域作为检测 基准，然后使用WP-632敲击被检测区域并通过声音差异分析判断是否存在 分层。如果发现分层，检测仪的“红色” 指示灯亮并有报警声。
敲击法
敲击法（TAP TEST）
敲击法是一种采用硬币、专用敲击棒、敲击锤或者敲击仪等轻轻 敲击复合材料结构表面，通过辨听敲击构件时的声音变化来确定 损伤的检测方法。
浅析新型复合材料的无损检测
浅析新型复合材料的无损检测摘要：本研究对新型复合材料的无损检测进行了浅析，重点探讨了无损检测技术在复合材料领域的应用及其难点。
介绍了新型复合材料的特点及其在工程领域中的广泛应用。
同时分析了传统无损检测技术在复合材料中的局限性和不足之处。
其次，详细介绍了几种常用的新型无损检测技术，包括超声波检测、热红外检测和X射线检测等，并探讨了它们的原理和应用范围。
最后讨论了新型无损检测技术在复合材料中的挑战，如信号处理、缺陷分析和可靠性评估。
提出了改进和发展新型无损检测技术的建议，以满足复合材料领域对无损检测精度和效率的要求。
本文的研究成果对于新型复合材料的无损检测技术的发展以及相关工程应用具有重要的参考价值。
关键词：无损检测；新型复合材料；制备方法；特性与应用；原理与分类一、引言随着科技的不断进步和工业发展的需要，新型复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域中得到广泛应用。
与传统材料相比，新型复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，然而，其无损检测成为制约其应用的重要因素之一。
因此，对新型复合材料的无损检测的研究具有重要的理论和实践意义。
二、新型复合材料概述(一)材料组成及制备方法随着科技的不断进步，新型复合材料在各个领域扮演着越来越重要的角色。
新型复合材料是由不同种类的材料组合而成，以达到更优越的性能和特性。
其制备方法也多种多样，可以根据具体的应用需求进行调整。
纳米复合材料是一种常见的新型复合材料，其制备方法主要包括溶胶凝胶法、沉积法和熔化法等。
通过控制材料的尺寸和结构，可以使纳米复合材料具有独特的物理和化学性质。
与传统材料相比，纳米复合材料具有更高的强度、硬度和韧性，同时还具有良好的耐腐蚀性能。
(二)复合材料的特性与应用复合材料具有优异的物理性能。
由于复合材料由不同的材料组成，可以根据实际需求灵活调节其物理性能。
比如，通过调整复合材料中不同材料的比例和形态，可以使其具有较高的密度、导热性和电导率等特性，满足不同场合的需求。
复合材料无损检测技术
五、超声波检测
原理：利用缺陷与基体间不同特征引起的波长吸收/反射差 异来判定被测物（20KHz）；
优势
1. 操作简单；
局限
1. 不同的缺陷需使用
不同的探头； 2. 对人员要求高；
2. 可定位缺陷位置；
8
五、超声波检测
9
五、超声波检测
适用于：分层，孔隙等缺陷；
大型蜂窝结构部件、大曲面结构部件
3
三、X射线检测
原理：利用缺陷与基体间的密度差异引起的X射线吸收率；
局限
1. 设备复杂成本高； 2. 需安全防护； 3. 无法现场检测；
4
三、X射线检测
适用于：检测材料中的孔隙（黑影），裂纹（黑纹）， 纤维屈曲（白纹），夹杂（白点）等 缺陷；
黑纹 白点
黑影
中小型复材部件
5
四、红外热成像检测
原理：利用缺陷与基体间不同热特征引起的温度差异来 判定被测物；
优势
1. 操作方便； 2. 设备简单； 3. 可现场检测；
局限
1. 要求工件传热性好； 2. 测试深度有限； 3. 灵敏度不高；
6
四、红外热成像检测
适用于：脱粘，分层等面积性缺陷；
复材薄板与金属胶接
复材无损检测技术
2018-4-27
目录
01-02 03-03 04-05 06-07 08-10
复材常见缺陷 复材常见检测技术 X射线检测
红外热成像检测
超声波检测
一、复材常见缺陷
分层
纤维弯曲
孔隙
基体开裂、脱粘
纤维断裂、突出
冲击、撞伤损伤
1
一、复材常见缺陷
1
分层： 存储时间过长；热膨胀系数不匹配；挥发物产生
复合材料微波无损检测技术的研究
缺陷 ， 对于复 合 材料 非 金 属 基 底及 内部 缺 陷 无 法
侯
哲， 男， １ ９ ８ ９年 ４月 生 ， 硕 士 研 究 生 。山 西 省 太 原 市 ， ０ ３ ０ ０ ２ ４ 。
第４ １卷
检测¨ 。
第 １期
化
工
机 械
２ ７
王 晓明等 用这 种方 法 测 量厚 度 ４ ． ６ ｍｍ、 半 径
次 扫描 只能检 测 ０ ． ５—１ ０ ． ０ ｍｍ 的宽 度 ， 检测 周
期长 、 费用 高 。 声 一超声 检测技 术适 用 于复合 材料 的完 整性 评估 ， 可 以检测 出复合 材 料 中的孔 隙 、 分 层及 脱粘 可应 用于 复合材 料结 构 中缺陷无 损检 测 的技 术很 多 ， 包 括 超 声检 测 技术 、 射 线 检测 技 术 、 声发 射 技术 、 工业 Ｃ Ｔ检 测 技 术 、 声 一超 声 技 术 、 涡 流 检 测技 术 、 红外热波成像技术 （ 以 上 称 常 规 检 测
２ ６
化
工 机
械
２ ０ １ ４矩
复合 材 料微 波无 损检 测 技 术 的研 究
侯 哲 段 滋 华
（ 太 原 理 工 大 学化 学 化工 学 院 ）
摘
要
介 绍 了复 合 材料 无损 检 测 的各 类 方 法 ， 并 与 微 波检 测 法 对 比 ， 分析其优 缺点 ， 重 点 阐述 微 波 检
红 外热 波检测 法适 用 于检测 复合 材料 界面脱 粘 类缺 陷 ， 并 能 准 确 地 检 测 出分 层 的 深 度 。但 该 方 法 受 周 围 环 境 温 度 的影 响 较 大 ， 检 测 精 度 不 高 。 １ ． ２ 微波 检测 技术 与 常规无 损检 测 技 术 相 比 ， 微 波 检测 技 术 的 特点 具体 表 现为 ： １ ｆ ．微 波无 损检 测 属 非 接 触检 测 ， 可 以快 速 、
木塑复合材料力学性能的无损检测
（ ）纵 向共振实验 ：手 指轻轻地握持试 件 的中部， １ 用 小锤敲击试 件 的一端 ， 用高灵敏 拾音器在 试件另一端 附近接 收信 号 ，信 号经 过放大后 ，传到 Ｆ Ｆ（ Ｆ 快速傅里 叶变换 ） 分析仪进 行解析 ， 到共振频 率， 得 利用公式 （ ） １
用 效果为前提 ，对材料 进行有 效的检验 和测试 ，借 以评
然 这种 方式测得 的结果准确 ， 经过破坏 测试后 的试件 但 通 常 已不再具有 实用价值 ，造成很大 浪费 ，并且 由于无 法对 所有产 品进行 百分之百 的检测 ， 因此也无 法保证木 质 复合材料 的材质万 无一失 。另外 ，这种检测 方法耗时 较 长 ，条件 苛刻 ，不 适于生产线上 的连续 快速检 测 。在 这种 情况下 ， 在借鉴其 它材料科 学领 域研究成 果 的基础 上 ， 开始应 用 一 门新 兴 的综合 性科 学技 术—— 无 损检 测 。所谓无 损检 测 （ 又称 非破坏检 测 ） ，是在 不破坏物 质 原有 材质 和 形状 情况 下 ，对材 料 的一些 特 性进行 检 测。 这种 无损检 测最大 的优 点是不会破坏 材料 的原有特
性 ，而且 能在 短时 间内获得结果 ，以便 使工作人 员进行
材质判 断，有利于 生产 的连续性 和生产效率 的提 高 。通 过对木质 复合材料 无损检测 的研 究 ， 并进 一步将其应用 于实 际中，可 以节 约原材料 ，保证 产品安全可靠 。 在本研 究 中，采用振动法 （ 如纵 向共振 实验 、弯 曲 振 动 实验 等 ）对 木塑 复合材 料 的 力学性 能 进行无 损检 测 ，并对检 测结果进行 分析 。
１ 引 言
随着人们环保 意识 的加 强， 要求保 护森林 资源 的呼 声 日趋 高涨 ， 收利用 低成本 的废 旧木材 和塑料成 为工 回 业界 和科学界普遍 关注的 问题 。在这种 情况 下，木 塑复 合材料应运 而生 ，其应用 也星 加速发展 趋势 。木塑 复合 材料可 以回收利用废 旧木材和塑料 ， 生产 的木塑 复合 材
复合材料的无损检测
复合材料的无损检测作者：周胜兰来源：《大飞机》2019年第03期在对飞机的检测中，无损检测是一种非常重要的手段。
所谓无损检测，是指以不损坏目前及将来使用功能和使用可靠性的方式，对材料、制件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、化学成分分析、组织结构和力学性能变化表征，并进而就材料或制件对特定应用的适用性进行评价。
近年來，随着复合材料在商用飞机上的用量不断增加，复合材料的无损检测引起了业界的高度关注。
由于具有比强度和比刚度高、可设计性强等优点，先进复合材料正成为新一代民用飞机的主要结构材料，如波音787、空客A350等机型的复合材料设计用量已经达到或超过结构重量的50%。
从某种程度上说，复合材料用量已经成为现代商用飞机先进性的一个重要标志。
与传统的金属材料结构相比，复合材料结构是一种通过基体-增强物之间的物理结合和铺层设计，来达到预期性能的集材料和工艺于一体的新型材料结构。
因此，复合材料的无损检测不能简单沿用金属材料检测的方法，而必须根据复合材料的结构特点，采用新的无损检测技术和方法。
近年来，国内外对复合材料的无损检测主要采用了超声检测、空气耦合超声检测、激光超声检测、相控阵超声检测、红外热成像检测、激光全息（散斑）检测、声发射检测等方法。
作为行业龙头，美国波音公司在复合材料的无损检测方面积累了较为丰富的经验，其在787客机上的一些创新做法值得我们借鉴。
787在设计时采用了电子化结构，使得更多的系统处于电子监控之下，以电子监控取代过去的目视检查，并在复合结构中嵌入了先进的状态监控系统，这种结构上的优化大大减轻了运营商定期检修的负担。
787的无损检测除了通用部分外，几乎没有涉及具体位置的检测。
射线检测部分。
787无损检测的射线检测部分所涉及的检查方法与传统机型一致。
超声检测部分。
787无损检测的超声检测部分针对不同的检测要求和检测环境引入了新的检测技术。
例如，针对BMS 8-276材料的损伤检测及胶接修补检测，除了增加A扫描外，还增加了超声相控阵C扫描；针对BMS 8-276材料蒙皮与加强条的脱胶检测，引入了一种新的滚轮式探头，这种探头可以快速且高质量地完成扫查；针对BMS 8-276材料机身蒙皮、机翼或者尾部结构等大面积检测离层，波音引入了件号为MAUS V的检测系统，该检测系统为C 扫描系统，采用水作为耦合剂；针对BMS 8-276材料大面积检测离层及蒙皮与加强条脱胶，采用OMNISCAN系列仪器，搭配滚轮式超声相控阵探头，可以非常高效地完成大区域扫查；针对蜂窝结构蒙皮与芯的脱胶检测，引入了一种C扫描检测方法，这种检测方法相比传统方法具有更高的检测灵敏度；针对BMS 8-276检测离层及蒙皮与加强条脱胶的情况，波音还引入了一种超声相机检测技术，该检测技术可以采用多种显示方式，检测结果显示直观。
复合材料结构件无损检测技术分析
复合材料结构件⽆损检测技术分析复合材料结构件⽆损检测技术分析摘要：本⽂通过对复合材料结构件缺陷和损伤特点的分析，介绍可应⽤于复合材料结构缺陷包括⽬视检查法、声阻法、射线检测技术、超声检测技术、声- 超声技术、涡流检测技术、微波检测技术在内的⽆损检测技术。
并对⽆损检测技术的技术关键进⾏剖析，展望了⽆损检测技术的未来发展。
关键词：复合材料⽆损检测缺陷随着航空制造技术的不断发展，复合材料以其⾼的⽐强度、⽐刚度及良好的抗疲劳性和耐腐蚀性获得⼴泛应⽤。
由于纤维增强复合材料具有导电性差、热导率低、声衰减⾼的特点，在物理性能⽅⾯呈显著的各向异性，使得它对波传播所引起的作⽤与普通⾦属材料相⽐具有很⼤的差异，因⽽其⽆损检测技术与⾦属的检测⼤不相同，复合材料检测⽇益成为该领域的重点和难点。
在这种情况下，航空航天检测迫切需要有⼀种更有效的⼿段来提⾼复合材料构件的⽣产质量或修理⽔平。
复合材料构件的成型过程是极其复杂的，其间既有化学反应，⼜有物理变化，影响性能的因素甚多，许多⼯艺参数的微⼩差异会导致其产⽣诸多缺陷，使产品质量呈现明显的离散性，这些缺陷严重影响构件的机械性能和完整性。
由于复合材料结构制造质量的离散性，必须通过⽆损检测来鉴别产品的内部质量状况，以确保产品质量，满⾜设计和使⽤要求。
随着先进复合材料技术研究与应⽤的⾼速增长，复合材料⽆损检测技术也迅速发展起来，已成为新材料结构能否有效和扩⼤应⽤的关键。
⼀、复合材料结构件缺陷的产⽣与特点先进复合材料中的缺陷类型⼀般包括: 孔隙、夹杂、裂纹、疏松、纤维分层与断裂、纤维与基体界⾯开裂、纤维卷曲、富胶或贫胶、纤维体积百分⽐超差、铺层或纤维⽅向误差、缺层、铺层搭接过多、厚度偏离、磨损、划伤等, 其中孔隙、分层与夹杂是最主要的缺陷。
材料中的缺陷可能只是⼀种类型, 也可能是好⼏种类型的缺陷同时存在。
缺陷产⽣的原因是多种多样的, 有环境控制⽅⾯的原因, 有制造⼯艺⽅⾯的原因, 也有运输、操作以及使⽤不当的原因, 如外⼒冲击、与其他物体碰撞和刮擦等。
碳纤维复合材料的无损检测方法探讨
碳纤维复合材料的无损检测方法探讨作者：肖亚楠来源：《科技风》2017年第09期摘要：无损检测是一种先进的、科技含量较高的检测技术，不会对被检测物质的外观和性能造成任何不利影响，最大限度的保证了被检测物质结构和功能的完整，且检测精度高，检测结果十分可靠，现已广泛的应用到各行各业之中。
本文将对无损检测技术加以简介，并论述无损检测技术在碳纤维复合材料中的应用优势以及几种较为常用的无损检测方法，以期实现无损检测技术的迅速推广，促使无损检测在碳纤维复合材料检测工作中能够真正的发挥实效。
关键词：碳纤维复合材料；无损检测；方法；应用碳纤维复合材料是由两种及以上物质组成的新型材料，其强度高，稳定性好，功能齐全，能够很好的满足军事领域和民用领域的应用需求。
随着人们生活水平的提高，对生活环境也提出了更高的要求，碳纤维复合材料具有其他材料无法比拟的巨大优势，因此其发展前景无疑将会非常的广阔。
为了进一步提高材料性能，使碳纤维复合材料的效用得到最大化的发挥，在碳纤维复合材料中应用无损检测技术是十分必要的。
一、无损检测技术简介传统的检测技术大多具有破坏性，在检测工作完成后被测物质的外观或性能或多或少的会受到一定的影响，因此大多数检测技术都只能针对物质的某个形态或用途进行检验，这为检测工作增加了难度，同时也限制了检测技术的发展。
无损检测技术指的是在不破坏被测物质结构和性能的情况下，利用物质的内部缺陷对其进行检验的方法，通常需要借助物理仪器和设备，以便精确观察物质在接触热、光、磁时发生的变化。
无损检测技术具有动态性、实时性、兼容性的特征，所得的检测结果非常准确，基本上能够满足大多数物质的检测需求。
一般来说，无损检测技术具有以下三个特点：首先是非破坏性，指的是在采用无损检测技术时不会破坏被测物质的内部结构和性能，最大限度的保证了物质的完整性；其次是全面性，无损检测技术的检测范围广泛，可以用于对物质的全面检测；最后是全程性，无论被检测物质是原料、半成品、成品，或者是加工前、加工中、加工后都可以进行检测。