陶瓷材料检测中无损检测技术的应用探析

周红练江西省工业陶瓷质量监督检验站

陶瓷材料检测中无损检测技术的应用探析

周红练
江西省工业陶瓷质量监督检验站

技术正在快速进步，这种趋势下陶瓷材料也扩展了运用的范围，逐步深入至各领域的运用。具体而言，陶瓷能够用来制作装饰品或是其他器皿，同时也可以用于航天航空以及化工这些领域。然而，陶瓷材料具备精细的内部结构，在制作成品过程中很容易损坏陶瓷材料[1]。陶瓷制品在投入市场前，有必要对此予以全方位的检测。针对陶瓷材料，在具体检测时可以选择无损检测的相关技术。结合陶瓷材料检测的真实情况，探析无损检测的具体运用方式。

陶瓷材料检测；无损检测技术；具体应用

相比于其他材料，陶瓷材料本身就具备更脆弱的材质特性。一旦受到损坏，那么陶瓷材料就很难再次被修复。同时，损坏后的陶瓷材料也不再能够用来制作合格的器材。在具体制作之前，就需要借助无损检测的手段来判断陶瓷材料某个位置的损坏。只有经过了先期检测，才能够保障陶瓷材料的优质性和可用性。最近几年，在陶瓷检测这个领域内逐步引入了新型的无损检测，可以借助自动化的陶瓷检测方式来测查陶瓷内部的缺陷。由此可见，陶瓷检测过程中的无损检测具备了独特的技术优势，无损检测这类新型技术可以推广采用。

一、无损检测的技术特性

在新的时期，无损检测正在用于各类原材的检测过程中。从技术原理而言，无损检测保留了材料固有的理化性质，在这种基础上选用无损的方式来检测原材的合格性。如果选用无损检测，那么就能够避免检测过程对于材料带来的损伤，与此同时也保留了陶瓷材料本身的价值[2]。在各个行业中，无损检测都设置了差异性的检测指标。针对陶瓷材料，无损检测的根本宗旨就是要排除夹渣、气孔或者裂纹的陶瓷，在最大限度上排除陶瓷的缺陷。

陶瓷材料由于本身的脆弱性，在具体使用时很容易损坏。从无损检测而言，具体需要测出60至600μm这个范围内的陶瓷缺陷。某些裂纹在陶瓷内部呈现了缓慢生长的状态，对此就应当测出200μm的缺陷；某些陶瓷具备优良的韧性，对此检测范围就应当调整至10至50μm。如果需要制作精密的航空构件，那么检测限度应当设置为30μm以下。

二、具体技术应用

随着技术进步，无损检测也可以运用于陶瓷检测的特殊领域内。最近几年，技术更迭正在变得更加频繁，与之相应的无损检测也逐步扩展了范围，进而衍生了表面浸透检测、显微镜或是射线检测、超声波的检测等[3]。具体而言，针对陶瓷材料可以选择如下方式的无损检测：

（一）层析成像检测

在检测技术中，层析成像属于新型的陶瓷检测方式。在医学领域内，通常会用到X射线的疾病检测，这种方式已经推广于临床检测中。层析成像的根本原理为：射线能够穿透待测的陶瓷物品，进而获得精确的物理量数值。根据测量得到的数值，相关人员就能够据此判定断面陶瓷的属性。经过反复的测定，就可以构成三维的精密测量影像。

从目前来看，射线层析检测已经表现出独特的优势。这是由于，射线层析的无损检测手段具备了优良的密度分辨率，空间分辨率也相对很高，可达0.5%的分辨水平。针对金属材料、空气或陶瓷等，这类检测方式都可以运用。针对不同类型的陶瓷材料，射线层析的检测也摆脱了材料自身结构以及形态的限制。然而截至目前，这种无损检测仍消耗了较高成本，因而并不适合用来测定大规模的陶瓷原料。

（二）热成像的检测

热成像的无损检测，也就是红外热成像的陶瓷检测技术，这种技术的根本原理为普朗克理论。在热成像检测的基础上，能够判断热辐射的有关现象。针对特定类型的陶瓷材料，发生缺陷的陶瓷表层位置通常呈现特定的温度差。在这时，投影于表层的红外线就可以识别温度差，经过扫描得到精确的缺陷位置。

从现状来看，红外热成像方式的无损检测具体包含了主动式以及被动式这样两类的检测方式。详细而言，主动式的红外检测需要经过先期的热处理，然后才进入扫描阶段。与之相比，被动检测技术不必加热热源，在检测时可以直接引入红外辐射。在检测操作中，应当确保足够远的距离。相比来看，红外热成像的相关技术具备优良的灵敏度和便捷性，然而应用范围仍较窄。

（三）超声波的检测

在检测陶瓷原材的过程中，超声检测是最常见的一类方式。针对缺陷判断，超声检测通常表现出优良的成效性。超声检测的根本机理为：超声波在经过陶瓷材料时，通常会发生衰减。因此，相关人员可以判断声速衰减的状态，据此判定陶瓷微观的力学特性以及组织特性。对于内部发生的某些损耗，也可以判定精确的性质。从研究现状来看，无损检测通常可达1.8%的波长缺陷。因此在具体的检测运用中，超声检测还是具备较大的可行性的。

三、未来发展趋势

最近几年，陶瓷检测的有关技术正在不断更新，因此也出现了新型的检测手段。在陶瓷制品无损检测的范围内，针对陶瓷材料也引入了新型的检测流程。例如：超声检测可以配备聚焦的探测头，可以调整为25MHz的精确频率。对于待测的陶瓷材料，探测头能够测定细小的空穴。在这个过程中，也可以设置400μm的超声波长。引入新型技术，可以在较大程度上弥补检测手段的缺陷，同时这样做也提升了精准度。未来的应用中，还可以继续推广新式的无损检测。

例如：显微成像技术以及声发射的陶瓷检测技术都属于近些年的新式技术。在这其中，声发射检测能够判断陶瓷内部的粘结和固化状态，经过详细的判断就可以给出精确的陶瓷强度。为了弥补技术弊病和缺陷，声发射技术还可以配备转换器等，因此能够用来测量位移。经过全面的改进，陶瓷检测的无损技术就具备了更高的可行性，在降低整体成本的同时也表现出良性的技术发展态势。

结束语

从现状来看，陶瓷制品已经可以用于多领域中，陶瓷材料因此也表现出自身的重要价值。陶瓷材料具备独特的材质优势，能够耐腐蚀并且抗磨损，在高温状态下也不会遭受损坏。然而，如果陶瓷表层已经隐藏裂痕，那么将会破坏陶瓷制品整体的性能，影响到陶瓷的质量。引入无损检测，可以在最大程度上发现陶瓷材料某些部位的损伤，因地制宜选择最合适的检测手段以及流程。未来的实践中，相关人员还需要不断归纳技术经验，服务于陶瓷检测的精确性提高。

[1]卜凡艳,韩剑众.无损检测技术在食品品质检测中的应用[J].食品工业科技,2012（07）:221-224.

[2]田欣利,王健全,但伟等.工程陶瓷微缺陷无损检测技术的研究进展[J].中国机械工程,2012（21）:2639-2645.

[3]李明科,陈卫民,李卫东等.无损检测技术在陶瓷材料检测中的应用[J].科技传播,2012（11）:157+89.