自助下单地址（拼多多砍价，ks/qq/dy赞等业务）：点我进入

近年来，复合材料领域发展迅速，越来越多的复合材料应用于航空航天、造船、汽车、核工业等高科技领域。

所谓复合材料，可以是金属材料、无机材料、高分子材料的任意两种或两种以上的复合材料。 通过物理或化学作用，将形成并获得具有每种材料优点的新材料。 但是，当组合成分和结构差异很大的材料时，它们的组合不可能是完美的，每个基材本身都可能存在一定的缺陷，而这些缺陷会成为材料使用中的薄弱环节，也就是说，材料很可能实际使用条件达不到理论上限时，就会被这些薄弱环节损坏。 为了保证材料在后期使用过程中的可靠性，需要在复合材料的生产、加工和使用过程中进行缺陷检测。

无损检测技术具有无损、即时的特点，已广泛应用于航空航天、汽车工业、化工等领域。 目前广泛应用的无损检测方法有接触式超声检测、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等。 根据使用条件、材料等，可选择合适的探伤方法进行检测。 以上五种检测方法各有特点和优势，但不能完全适用于任何场合。

对于磁性材料、高分子复合材料、泡沫、陶瓷、塑料等广泛应用的材料，可见光、红外线甚至超声波都无法透过。 对于通常的射线检测方法，无论是上述材料本身，还是材料中可能存在的缺陷，如孔洞、错位、裂纹等，几乎都是透明的，因此很难清晰地成像材料内部的缺陷。 这使得对此类材料的无损检测受到限制。 因此，发展一种新型的非接触式无损检测技术对于复合材料的研究具有十分重要的意义。

1. 太赫兹技术

太赫兹无损检测作为一种新兴的无损检测方法，可以对传统检测方法进行补充，为复合材料的无损检测提供更全面的技术支持。

太赫兹（Terahertz）波是指波长范围为3毫米至30微米，频率范围为100GHz至10太赫兹的一类电磁波，又称T射线（T-rays），又称长焦波在某些领域。 红外辐射或毫米波、亚毫米波。

与其他传统检测方法相比，基于太赫兹光谱的无损探伤技术具有许多独特的优势。 在非金属和非极性材料的检测中，太赫兹波不仅可以穿透不透明材料检测杂质、错位、微裂纹、纤维分层、纤维-基体界面开裂、纤维卷曲、富胶或差胶等缺陷胶水、孔洞、脱胶、氧化在保温材料和热敏材料的检测中也可以代替红外线。 并且由于太赫兹波能量低，不会对被测材料造成结构性破坏，也不会产生对人体有害的辐射。

应用

我们使用鸿科亚赫兹无损检测雷达，对具有预设缺陷的玻璃纤维部件下不同尺寸的缺陷进行了扫描成像，展示了在工业复合材料中检测的可行性。

NDT雷达的探测频率为7.6KHz，其单体结构紧凑，可以集成到机械臂等结构中，可用于工厂环境的自动探测。

2.激光声学技术

在传统的液体耦合超声中，压电换能器被广泛用作发射器和接收器，换能器与样品之间存在液体耦合剂（如水），有利于超声能量的传输。 然而，液体耦合超声增加了成本并且与所有检测材料不兼容。 某些应用场景不能使用液体。 此外，接触检测的自动检测方案也难以实现。

在不能使用液体的情况下，传统的替代方法是空气耦合超声。 但空气耦合超声在灵敏度和频率带宽方面受到限制光纤光谱仪 样品处理方法，并且在单表面脉冲回波测量中存在死区。

超声波从发射机到接收机的衰减示意图：(a)空气耦合UT； (b) 液体耦合 UT

否则，传统的激光超声 (LUS) 是一种非接触式替代方法。 激发激光向样品表面发射短激光脉冲，它们被吸收。 该材料在远低于热导率的情况下被局部加热和膨胀，从而通过材料发送宽带超声波，直接在靠近表面的样品内部产生。 第二个激光束被引导到样品表面进行超声波检测。 部分激光从表面反射回检测器头，在此处通过干涉测量法测量信号（由于超声波引起的样品表面振动）。

这种方法具有大带宽和高灵敏度，但成本高，对表面条件敏感光纤光谱仪 样品处理方法，并且需要复杂的光学器件，因此不适合大多数工业应用。

鸿科激光声学（LEA）技术提供了一种全新的非接触式无损检测方法。 在 LEA 中，设置如下：激发激光器充当脉冲发生器并产生超声信号，而光学麦克风充当接收器（Fischer 2016；Fischer 等人 2019）。 LEA 可以工作在两种超声波无损检测的标准布置中：一种是在样品的相对两侧使用激发激光和光学麦克风的透明传输测试，另一种是单面测试，即发送端和接收端在样品上。 在 的同一侧，具有俯仰捕捉配置，如图 2a 和 2b 所示。

与传统 LUS 的大多数商业系统相比，LEA 中的可见光或近红外激发激光器是光纤耦合的，这使得非常紧凑的传感器头设计能够用于单平面俯仰捕获和通过传输设置。

LEA 检测示例

激光脉冲超声波激发与 Arcco 专有超声波检测器的结合实现了两全其美：它在灵敏度和分辨率方面与当今标准的液体耦合 UT 相匹配，同时不需要水或耦合凝胶。 紧凑型 LEA 探头完全光纤耦合，专为机器人检测而设计。 它对未对准和表面变化的鲁棒性确保了整个检测区域的高信噪比，最大限度地减少了昂贵的手动重新测试。

使用鸿科LEA系统，可以对层状结构的碳纤维材料进行内部缺陷检测，可以看到层数和内部切口。 通过放大切口区域，可以清楚地看到蜂窝状碳纤维材料和缺陷的形状，分辨率可以达到数百微米的数量级。

这种无损检测技术可用于碳纤维材料的质量控制、复合结构的冲击试验、多层复合材料的连接检测和粘接接头的分层检测。 与FILL合作开发的工厂版，集成机械臂，可快速检测碳纤维复合材料的质量。