復(fù)合材料中的缺陷檢測方法主要包括以下幾種:
1. 目視檢查:
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:快速、簡便、無需設(shè)備、成本低。
缺點: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)驗和主觀判斷的影響較大。
2. 敲擊測試:
使用敲或輕輕敲擊復(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:操作簡便,對薄層壓板效果較好。
缺點: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):
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間來分析材料性能和結(jié)構(gòu)變化。
主要方法包括脈沖回波(A-Scan、C-Scan和ANDSCAN)。
優(yōu)點:靈敏度高,適用于多種材料和缺陷類型。
缺點:在某些情況下需要浸沒在液體介質(zhì)中,可能導(dǎo)致部分進水。
4. 熱成像檢測:
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。
優(yōu)點:非接觸、實時、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:對檢測環(huán)境和條件有一定要求。
5. 射線檢測法:
利用X射線、γ射線將缺陷圖像拍成照片,或用閃爍計數(shù)管等放射性探測器計量穿透的射線。
可用來檢測復(fù)合材料中的夾雜、裂紋、孔洞等缺陷。
缺點:對孔隙這類小于0.1mm的缺陷檢測不靈敏,且對人身安全措施要求較高。
6. 密度法:
通過測出纖維、樹脂、復(fù)合材料的密度以及纖維、樹脂所占的重量百分比,來計算體積孔隙率。
該方法相對簡單,不需要復(fù)雜儀器,容易實現(xiàn),但無法得到孔隙尺寸、形狀及其分布,且精度不高。
7. 顯微照相法:
通過顯微照相來觀察斷面內(nèi)的所有孔隙的總面積與斷面面積的百分比。
可以測定孔隙的形狀和分布情況,但這種方法是破壞性的,試驗后的試樣不能再進行力學(xué)試驗。
還有其他一些無損檢測方法,如渦流檢測等,這些方法都能提供缺陷及其對結(jié)構(gòu)性能影響的信息,但其靈敏度和分辨率各不相同。在實際應(yīng)用中,可能需要結(jié)合多種方法來充分了解復(fù)合材料中的缺陷情況。