俄羅斯托木斯克理工大學開發(fā)出一種對航空航天工業(yè)中使用的復合材料進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)部缺陷導致信號丟失。相關(guān)研究發(fā)表在《無損評估雜志》上。
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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溫度。但目前所用方法存在許多困難，因為材料在加熱時表面粗糙且發(fā)射率不均勻。溫度隨時間的變化會導致熱干擾和內(nèi)部缺陷造成的溫度“信號”丟失。
新方法的本質(zhì)是利用強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。
托木斯克理工大學工業(yè)層析成像中心高級研究員阿爾謝尼·丘爾科夫表示，在加熱后的某個時間點對研究表面進行強制冷卻會導致一個有趣的現(xiàn)象：當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。這些隱藏缺陷仍會發(fā)出顯著溫度信號，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，人為增加溫度信號會增加檢測內(nèi)部缺陷的可能性。此外，與傳統(tǒng)的熱控制程序不同，組合加熱和強制冷卻程序不需要高熱負荷即可在缺陷區(qū)域提供可靠的結(jié)果。
根據(jù)研究結(jié)果，科學家正在開發(fā)一種新型便攜式探傷儀，可用于監(jiān)測光學透明和半透明復合材料的缺陷，其原型機將于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：本報駐俄羅斯記者董映璧）
