俄羅斯托木斯克理工大學(xué)開發(fā)出一種對航空航天工業(yè)中使用的復(fù)合材料進(jìn)行熱無損檢測的新方法。該方法將使材料的控制更加可靠，并防止內(nèi)部缺陷導(dǎo)致信號(hào)丟失。相關(guān)研究發(fā)表在《無損評估雜志》上。
圖片來源：俄羅斯衛(wèi)星通訊社
為了診斷成品零件，使用無損檢測方法不需要拆卸物體或使其退役。一種傳統(tǒng)方法是熱檢測，將其中材料表面加熱，并使用熱成像儀記錄其冷卻時(shí)溫度。但目前所用方法存在許多困難，因?yàn)椴牧显诩訜釙r(shí)表面粗糙且發(fā)射率不均勻。溫度隨時(shí)間的變化會(huì)導(dǎo)致熱干擾和內(nèi)部缺陷造成的溫度“信號(hào)”丟失。
新方法的本質(zhì)是利用強(qiáng)制冷卻與主加熱脈沖相結(jié)合，來檢測航空航天工業(yè)所需的碳纖維和玻璃纖維塑料中的缺陷。
托木斯克理工大學(xué)工業(yè)層析成像中心高級(jí)研究員阿爾謝尼·丘爾科夫表示，在加熱后的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)對研究表面進(jìn)行強(qiáng)制冷卻會(huì)導(dǎo)致一個(gè)有趣的現(xiàn)象：當(dāng)樣品表面下降到其初始溫度，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍然“散發(fā)”熱量。這些隱藏缺陷仍會(huì)發(fā)出顯著溫度信號(hào)，溫度對比度的大小明顯增加。因此，在“抑制”表面噪聲的背景下，缺陷的溫度痕跡更加明顯。
丘爾科夫稱，人為增加溫度信號(hào)會(huì)增加檢測內(nèi)部缺陷的可能性。此外，與傳統(tǒng)的熱控制程序不同，組合加熱和強(qiáng)制冷卻程序不需要高熱負(fù)荷即可在缺陷區(qū)域提供可靠的結(jié)果。
根據(jù)研究結(jié)果，科學(xué)家正在開發(fā)一種新型便攜式探傷儀，可用于監(jiān)測光學(xué)透明和半透明復(fù)合材料的缺陷，其原型機(jī)將于2024年底完成。
（本欄目稿件來源：俄羅斯衛(wèi)星通訊社 編輯整理：本報(bào)駐俄羅斯記者董映璧）
