刍议复合材料无损检测中的射线检测

张文乾

摘要：新型复合材料的应用越来越广泛，无形中对复合材料的无损检测和评价提出更高的要求，在复合材料的无损检测中，射线检测技术日益成为最重要最可靠的一种手段。本文首先评述了射线实时检测成像技术、计算机轴向断层扫描成像技术以及胶片射线照相技术在无损检测中的应用状况，在此基础上进一步提出了复合材料射线检测在将来的发展趋势。

关键词：射线检测技术;复合材料;无损检测

随着复合材料的迅速发展和极大普及，传统的无损检测方法因在应用中存在不确定因素，已经越来越不能满足要求，而近年来射线检测技术得到了不断的更新，在应用上更具直观性、直接影响性和易存储性，这些基本特征使得多种射线检测技术在复合材料无损检测中得到广泛的应用，同时这些技术也应该不断进行改进，谱写无损检测最为有效的发展前景。

1.射线检测技术在复合材料检测中的应用

1.1射线实时检测成像技术的应用

射线实时成像技术的特点是跟随成像物体的不停变动迅速改变电子成像。这种技术的优点是不需胶片做暗室处理，并可减少曝光时间，更为重要的是它完全可以在提高图像的动态范围之后再做处理，也就是具有更大的宽容性。

目前共有三种运用该检测系统的方法，一种是应用于工业射线的检测系统中;一种是利用微焦点应用于电子元器件、生物学样品以及小工件的实时检测;还有一种是利用阵列射线应用在机场或车站安全检查上的实时成像检测。其中第三种技术的灵敏度很高，是由具有高分辨力和广活动区域的非晶硅所构成，我国已把该检测技术作为重点进行研究。此成像技术可以应用于产品的在线监测以及装配线物体的直接快速检测，并且可以细致而又全面地对装置内部进行检测，具有非常高的检测效率。

1.2计算机轴向断层扫描成像技术的运用

计算机轴向断层扫描成像技术从上世纪末开始发展，现阶段已经成为一种较为先进的检测技术。工业 CT技术的应用非常广泛，CT系统以计算机、数据采集系统、机械扫描系统以及探测器系统为主要部件，其工作过程具体分为以下几步：首先进行扫描，获得检测物断层的全面数据信息，再应用计算机对图像进行处理重建，最终产生清晰而直观的图像影像。

1.3胶片射线照相技术的运用

胶片射线照相技术的特点是发出的射线可完全透过被检测物，并且能以射线的衰减强度程度精准获得被检测物及其内部缺陷等信息。另外它可以用胶片进行记录，通过显影做定影处理，从而在胶片上显现出透视影像，通过影像的识别做进一步评定。由于这种技术的工作原理就是先在射线源头发射射线，射线再穿过检测物体，从而通过反应射线的不同强度来判断检测物在内部结构上是否存在缺陷，此时胶片射线可以进行更系统的记录，并通过显影与定影进行详细的处理。通常情况下只要是通过胶片射线照相，被测物体产生的影像都能显示在胶片上，我们可以通过影像的识别全面评定被测物体的结构，所以这种技术使射线检测更全面细致和精准，因此，在复合材料无损检测的应用范围越来越广。

2.复合材料射线检测的发展趋势

综上所述，复合材料制造过程中的无损检测中已应用了多种射线检测技术，并且检测结果正确率很高。这给复合材料的生产制造过程中的质量控制和复合材料产品的质量评价等方面提供了有力支持，提高了复合材料产品的使用可靠性，同时也为利用复合材料进行结构设计提供了重要依据。复合材料种类的不断增多和新的生产制备方法的应用，为了保证复合材料产品的质量，对无损检测的射线检测方法提出了新的要求：

2.1X射线与其他检测方法相结合进行检测

复合材料产品越来越多，一些重要构件也开始使用复合材料制造，这就需要对复合材料进行全面有效的检测，应将X射线与其他射线检测方法相结合，对被测复合材料进行正确的评价，比如Gros等人在对热塑碳纤维增强复合材料的冲击损伤检测中，就同时使用了超声波C扫描、视觉检测、射线检测法、红外线热成像法、涡流检测法和剪应力成像法等六种方法。

2.2使用除X射线以外的射线源来进行射线检测

如Das等人分别使用镅241产生的C射线（59.5keV）和X射线（40～80kV）对铝和复合材料薄部件试样（诸如刹车片、汽车离合器表面等）的检测照片进行比较。结果表明镅241射线源进行射线检测与低能X射线进行检测获得的相近的检测照片及检测结果。

2.3不同的检测技术应该不断进行改进

为了提高数字成像质量，X射线实时成像系统的探测器应该不断更新;CT应该加强研究，采用锥形射线进行投射，重建物体三维空间图像，开发现场CT装置和多几何多能量CT装置，发展针对不同缺陷的图像处理技术，以期能够实现半自动甚至于全自动的缺陷分析目标，完成新突破。

3.结语

总而言之，近年来由于射线检测法的迅速更新和发展，其应用能力和范围也有很大提高，已经当之无愧地成为了复合材料无损检测里最直接最有效的方式和手段，同时我们也看到了它的巨大发展前景和改善空间，我们期待射线检测技术的进一步发展。

参考文献

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