射线检测在复合材料无损检测中的应用

2016-07-05李小兵陕西西宇无损检测有限公司陕西咸阳712100

山东工业技术 2016年14期

关键词：检测法射线X射线

李小兵，张伟（陕西西宇无损检测有限公司，陕西咸阳 712100）

射线检测在复合材料无损检测中的应用

李小兵，张伟
（陕西西宇无损检测有限公司，陕西咸阳 712100）

本文简单介绍现阶段射线检测在复合材料无损检测中的应用以及常见的几种检测方式，根据这些分析预测未来射线检测在复合材料中的发展趋势，希望能够为未来射线检测技术的发展提供方向参考。

射线检测；复合材料；无损检测

1　前言

近年来随着我国材料技术的发展，许多行业对于现有材料的各种性能的要求日益提高。普通的单质材料在某些性能上已经不能很好的满足某些行业的要求，国家正在大力开发研制新型的复合材料。与此同时对于复合材料的质量检测技术也得到巨大发展，其中最主要的检测内容就是复合材料的无损检测。半个世纪以来，我国已经逐渐形成了依靠射线来检测材料无损情况的格局，现阶段随着计算机技术以及其他技术的提高，射线检测技术也逐渐升级，获得了更广泛的使用。现阶段加强对射线检测技术的研究，对于提高对复合材料无损检测的水平，更好的发挥射线检测技术具有重要意义。

2　射线检测在复合材料无损检测中的应用

2.1X射线照相检测法

X射线照相检测法是使用最早也是使用最普遍的一种无损检测法。由于射线在穿过不同的物质的时候会出现不同程度的衰减，这就会导致穿过物质的射线强度有差异，从而使感光胶片产生明暗错落的显影差异。如何通过对比胶片上的明暗影像分析物体的缺陷以及位置，不同的学者对X射线照相检测法的应用效果的分析方法也有不同的认识，有的认为可以检测气孔，有的认为可以检测裂纹等等。X射线照相检测法成本比较低，一张X射线照片就可以进行分析，但是这种方法的效率比较低，检测效果不是很全面。

2.2X射线实时成像检测

随着检测环境和检测对象的变化，实时在线的自动化检测逐渐成为对复合材料无损检测的重要要求。当X射线穿过物质的时候会被物质吸收，同时会在物质内部出现散射，降低射线的强度，造成衰减。利用图像增强技术使射线透射物体后的图像质量提高，同时将这种图像信息转换为视频信息，在彩色显示器上呈现，这样就可以实现对物体内部缺陷的在线实时分析，了解物体的内部缺陷及其分布情况，而且能够利用图像处理分析技术实现对缺陷的自动识别检测分析。但是由于物体上呈三维立体存在的，射线透射的时候会穿过多层物质，最终呈现的影像实际上是整个物体的累积缺陷影响，会对最终的分析结果产生影响。

2.3射线计算机断层扫描法

射线计算机断层扫描法实际上是X射线照相技术的升级版本。这种检测方法使用的是线状或面状的射线扫描束，用这种扫描束透射被检测物体的断面，得到这一断面完整的扫描图像。这样可以有针对性的对某一特殊断面进行扫描分析，获取这一断面上的信息，同时通过对不同断面的综合对比分析来实现对物体的缺陷检测。射线计算机断层扫描法也成为工业CT技术，这种技术自上世纪80年代开始逐渐成为无损检测行业的普遍实用技术。这种检测技术的检测结果具有很高的分辨率，而且能够呈现三维图像，检测结果易于分析存储。但是成本比较高，比较适用于技术要求比较高的复合材料。

2.4X射线断层形貌成像法

射线透过物体会有散射现象，通过分析X射线在透射物体时形成的散射空间，来描述在某一个断层所呈现的形貌图像，从而对物体内部的微观缺陷进行分析评测。X射线断层形貌成像法根据散射角度的不同可分大角度X射线散射和小角度X射线散射，能够实现对不同规格，不同类型物体的无损检测。

2.5X射线康普顿散射成像法

康普顿散射成像也是利用散射线成像。通过向检测物体透射X射线，然后在同侧安装检测器接收散射射线的方式得到散射线图像。从而实现对物体多截面的层析检测，而且可以获得物体的三维检测图像。但是由于这种检测的成像方法属于散射线成像，比较适用于物体厚度比较小的缺陷检测，比如说对于复合材料，要求厚度在5CM左右。而且这种检测的成像和分析时间比较长要考虑到时间成本。

2.6中子照相法

中子照相法与X射线照相法类似，只不过使用的是中子束照射工件。由于不同的物质的中子衰减系数不一样，投射后的中子束就会呈现不同的图像，这样就可以利用这个图像来分析被检测工件的缺陷。射线照相检测比普通的X射线照相检测更加高端精准，能够实现对同位素是区分，而且可以检测放射性物质，但是这种中子束检测成本比较高，只能适用于要求比较高的物质材料。

3　射线检测在复合材料中的发展趋势

由上文可知目前在射线检测领域已经取得了很大的技术进步，形成了比较完善的射线检测技术体系，能够实现对不同材料的无损检测，满足不同的技术要求。从而很好的实现了对符合材料质量的控制和评价，保证了复合材料的产品质量，提高了复合材料的可靠性和结构设计的可能性。

现阶段随着经济社会发展的速度逐渐加快，工业生产技术的不断提高，各行各业对于新材料的需求也越来越大，要求越来越严格。而且随着科学技术的不断提高，未来肯定会有更多品种更高品质的复合材料的出现。相应的就需要更高水平的无损检测技术来实现对新型复合材料的检测。未来对于射线检测技术的相关要求主要有以下几点，同样这也是未来无损检测技术的发展趋势：

未来各行业对于复合材料的性能要求肯定会越来越全面，这也就要求未来的检测内容越来越全面。通过不同检测技术的组合，来实现对检测材料各种性能的综合性检测，正确评价被检测材料。

使用不同类型的射线源对复合材料进行检测，复合材料的复杂性会对检测技术提出更高的要求，为了满足更高的检测要求，有时候需要根据材料特性选择不同的射线，从而实现更好的检测效果。

不断改进检测技术，完善检测设备。对于成像仪器要不断提高成像效果，对于射线束要不断精确射线强度。