复合材料是运用先进的材料制备技术，将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称；50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维；70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。随着复合材料在各个领域的应用越来越广泛，特别是在航空航天、汽车、建筑、电子、新能源等领域，全球复合材料行业的现状呈现出持续增长的趋势。

　　随着越来越多的复合材料与结构被用于各个行业，了解如何检查它们的损坏情况是一个重要话题。本文将盘点几种常见的复合材料无损检测方法。

　　无损检测（Non-Destructive Testing，NDT）是复合材料工业中的一种标准测试方法，无需切割或以其他方式改变材料，也是制造高质量产品的基础。NDT有多种方法可供选择，有时可能需要同时使用多种方法来充分了解复合材料层压板中的缺陷和缺陷的类型、尺寸、位置和深度等。

　　对复合结构进行检查的一个基本且有用的方法是目视检查，它应该是检查员使用的第一种方法，但却经常被忽视。在光线下以浅角度观察复合材料层压板有助于发现明显的缺陷，如划痕、褶皱、桥接、表面孔隙、剥离蒙皮、分层、热损伤等可见冲击损伤。目视检查最重要的优点是它的快速过程，以及该过程的相对可承受性，也可以通过减少其他测试的数量来节省时间和金钱。目视检查不需要设备，但这种方法有其固有的缺点。

　　这是另一种基本的检查方法。可沿着零件的表面用敲击锤或硬币轻轻的敲击，明亮的金属声音表明结构良好。沉闷的“砰”声表示存在缺陷，例如分层或脱粘。数字敲击锤可以测量敲击响应，并以毫秒为单位显示层压板响应所需的时间。响应时间越短，结构吸收的冲击就越少，这表明结构是实心的。当发现缺陷时，响应时间更长，导致显示器上的数字更高。这种方法在厚度小于3.05毫米的薄层压板中更有效，而在非常厚的层压板上则没有效果。另一个缺点是它有时也会给出错误的读数，比如如果背面连接了另一个结构。

　　这是目前应用最广泛的无损检测方法。UT的工作原理是将高频（0.5-25兆赫）能量波发送到层压板中，捕捉并量化这些波形的振幅和飞行时间，从而分析了解材料性能和结构变化。使用的主要方法有两种：

　　透射法：通过层压板厚度测量传输波，它需要一侧的发射器探针和另一侧的接收器探针来发送和接收声能。

　　根据信号携带的信息，可以获得裂纹位置、缺陷大小、方向等特征。共有三种基本类型，A-Scan、C-Scan和ANDSCAN。

　　A-Scan设备使用脉冲回波系统来定位缺陷。使用凝胶耦合剂将探头或换能器放置在要检查的表面上，以确保良好的声音传导性。然后探头通过零件发射脉冲。它测量从零件背面反弹所需的时间。材料中的缺陷（如脱粘和水侵入）会导致不同的回弹时间。用户需要知道声音穿过被测材料的速度并将其输入到测试仪中。

　　C-Scan还使用来检查零件。但与A-Scan不同的是，它测量声音穿过零件厚度的时间。因此，您需要检测零件的两侧。此外，它需要浸没在液体介质中，以确保良好的声音传输。这可能会导致某些部分进水。但在复合材料上，C-Scan确实比A-Scan表现更好。它提供了零件的良好整体扫描图像，检查员可以使用它来定位损坏。

　　ANDSCAN将A-Scan提升到了一个新的水平。机械臂连接到换能器，换能器连接到计算机。臂为计算机提供换能器的空间x、y和z坐标。这使计算机能够生成检查区域的类似C扫描的图像。计算机还按尾号存储信息，以便进行趋势分析。

　　脉冲红外热成像的工作原理是利用主动加热技术，通过红外热成像系统自动记录试件表面缺陷和基体材料由于不同热特性引起的温度差异，进而判定被测物表面及内部的损伤。该方法具有非接触、实时、高效、直观的特点，十分适合于检测复合材料薄板与金属粘接结构中的脱粘、孔隙率、剥离、分层、分层类面积型缺陷等，尤其是当零件或组件不能浸入水中进行超声C-扫描检测以及零件表面形状使得超声检测实施比较困难时可使用红外热波检测方法。

　　复合材料最常见的损坏类型是分层，导致气穴。如果分层的方向不垂直于X射线束，则只能在RT中看到分层。射线照相术有许多类型，每种类型都有特定的应用。当零件既不太厚也不太薄时，常规射线毫米的薄零件，使用低压射线照相，而γ射线照相适用于厚零件。这些类型的射线照相可用于检测大空隙、夹杂物、跨层裂纹、不均匀的纤维分布和纤维取向错误，例如纤维皱纹或熔接线

　　剪切测试是一种激光光学方法，通过使用图像剪切干涉仪来检测和测量零件的平面外变形。首先在无载荷条件下测量零件，然后在施加的载荷下再次针对热学、机械振动、声振动、压力、真空、电场、磁场、微波或机械等进行测试，这使得摄像机可以看到缺陷，以便在存在亚表面缺陷的层压板表面上捕捉等应变条纹图案。计算机软件对包裹的相位图图像进行外推，并创建一个展开的相位图，该相位图被转换为用于显示和评估的集成可见图像。需要注意的是，该技术可以快速显示缺陷的位置，但需要使用超声技术进行进一步检查以确定深度。

　　频谱分析法：可以分为经典谱分析和现代谱分析，是声发射信号处理中最常用的分析方法。两种谱分析方法都是通过把声发射信号从时域转换到频域，在频域中研究声发射信号的各种特征，找到识别声发射源本征信息。但信号的频谱分析要求被分析的信号是周期性的平稳信号，并且谱分析是一种忽略局部信息变化的全局分析方法。

　　声-（Acoustic-Ultrasonic ，AU）是声学和测试的组合方法，主要用于检测和研究材料中分布的细微缺陷群及其对结构力学性能( 强度或刚度等) 的整体影响，属于材料的完整性评估技术。在无损检测中，基于最佳经济性、灵活性和灵敏度的声学/类检测具有巨大的潜力。这是一种有用的方法，因为它允许查看和评估非关键缺陷。第二个优点是它是结构中由于疲劳载荷或冲击损坏而累积损坏的良好指标。