绝对干货 | 陶瓷基先进复合材料无损检测大PK
陶瓷基复合材料是一种新型战略性高温结构材料，与传统材料相比，优势主要表现为“更高”、“更强”、“更轻”。复合材料之所以能得到广泛的应用，除了其自身优异的性能外，还得益于与复合材料密切相关的配套技术的同步研究和发展，而质量控制是设计要求得以满足，产品质量得以保证的关键，其中无损检测技术发挥了十分重要的推动作用。本文材料+小编将为小伙伴们详细介绍陶瓷基复合材料的无损检测技术。
美国材料实验协会(American Society of Testing Materials, ASTM)在Standard Terminology for Nondestructive Examinations中将无损检测定义为[1]:在不损害其后续有用性和适用性的前提下,发展和应用测试材料或构件的技术方法来探测、定位、测量和评价缺陷;评估材料的完整性、性质和组成;测量几何特征。其基本过程是采用无损检测手段,确定检测信息为伪缺陷、相关缺陷或非相关缺陷,然后评估确定该构件是否符合特定的可接受的标准。
目前,NDT/NDE已经广泛应用于从材料的研制到构件制备,直至其服役期的检测,横跨材料的整个生命周期[2]。
图1 NDT/NDE向材料研究及应用领域的渗透
先进的CMC制造成本通常很高,生产周期长,使用环境对其质量要求严格,如何有效提高其可靠性是十分迫切的问题。
尽管C/SiC具有对微裂纹、微孔等缺陷不敏感,不发生灾难性断裂特性,但开展C/SiC NDT/NDE研究将会进一步提高对该新型材料缺陷的认识,使其质量和可靠性得到更高的保证;发展适用的NDT/NDE方法;对C/SiC材料的优化设计、构件的优化设计、制备过程控制、成品及服役期质量、材料性能演变与表征等都具有极大意义。无损检测后的产品增殖情况大致是:机械产品为5%,国防、宇航、原子能产品为12%一18%。
采用合适的无损评价NDT/NDE方法对制造过程进行有效控制、保证成品质量和服役期性能,提高产品可靠性都将起到非常关键的作用[3]。美国在其先进陶瓷的短期(0~3年)、中期(~2010年)和长期(~2020年)计划中,都把陶瓷基复合材料的无损评价放在了相当重要的位置。
表1 各种检测方法优缺点对比[4]
