中國(guó)粉體網(wǎng)訊 先進(jìn)陶瓷材料具有耐高溫,、耐腐蝕、耐磨損,、密度小等優(yōu)良性能,,在燃?xì)廨啓C(jī)、汽車(chē),、內(nèi)燃機(jī),、熱交換器等各種工作機(jī)械或精密工具中制成各種零部件以取代傳統(tǒng)材料,應(yīng)用前景十分廣闊,。
但是先進(jìn)陶瓷的斷裂韌性一般很低,,是典型的脆性材料,即使是微小的缺陷,,也容易在該處造成應(yīng)力集中而破壞,,在外表面的缺陷尤其如此。所以先進(jìn)陶瓷的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就顯得尤為重要,,先進(jìn)陶瓷的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)包括液體滲透與圖像處理復(fù)合技術(shù),、超聲檢測(cè)、微焦點(diǎn)X射線(xiàn)檢測(cè),、激光超聲檢測(cè),、紅外熱成像檢測(cè),、聲發(fā)射檢測(cè)、工業(yè)CT技術(shù)等,。我們就目前使用范圍較為廣泛或值得推廣應(yīng)用的一些技術(shù)進(jìn)行概述,。
所謂無(wú)損檢測(cè)技術(shù),是指在不破壞被檢測(cè)物原有物理狀態(tài),、化學(xué)性質(zhì)的前提下,,運(yùn)用某種方法判斷被檢測(cè)物是否合乎檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的一種技術(shù)。陶瓷材料無(wú)損檢測(cè)的具體目標(biāo)是檢出對(duì)性能不利的裂紋,、氣孔,、結(jié)塊、夾雜等缺陷,。它的難度在于需要檢測(cè)的缺陷極其微小,,一般比金屬或復(fù)合材料小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。
超聲檢測(cè)技術(shù)
陶瓷材料檢測(cè)中應(yīng)用范圍最廣的無(wú)損檢測(cè)技術(shù),,不論是在缺陷檢測(cè)方面還是判別材質(zhì)化學(xué)特性方面均具有良好的效果,。
原理:利用超聲波在彈性介質(zhì)中傳播,在界面產(chǎn)生反射,、折射等特性來(lái)探測(cè)材料內(nèi)部或表面/亞表面缺陷,。依據(jù)散射理論中相關(guān)論據(jù),在陶瓷材料檢測(cè)中應(yīng)用超聲檢測(cè)技術(shù)極有可能會(huì)檢出尺寸為波長(zhǎng)1.8%的缺陷,。
X射線(xiàn)層析成像檢測(cè)技術(shù)
也是陶瓷材料檢測(cè)中應(yīng)用比較廣泛的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。
原理:利用X射線(xiàn)透過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)物體外部獲取的某種物理量的測(cè)試值,,去重建物體內(nèi)某一特定斷面上的某種物理量的無(wú)重疊二維圖像,,用依次相繼獲取的一系列斷面圖可構(gòu)成三維內(nèi)部立體圖像。
優(yōu)點(diǎn):①空間分辨率和密度分辨率較高,,一般情況下低至0.5%,;②檢測(cè)對(duì)象不僅包含陶瓷材料,還可對(duì)空氣及金屬材料予以檢測(cè),,檢測(cè)范圍大,;③物理特性和成像性能高;④不受陶瓷材料物理形態(tài)和結(jié)構(gòu)的約束,。
缺點(diǎn):雖然其優(yōu)勢(shì)明顯,,但是也存在一些局限性,諸如該種方法檢測(cè)效率低且成本高昂,,因此如若是大型陶瓷材料,,則不應(yīng)用該種方法。
紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)
原理:在紅外無(wú)損檢測(cè)中,,當(dāng)物體受到熱激發(fā)時(shí),,熱量將在其內(nèi)部進(jìn)行傳遞,。當(dāng)物體內(nèi)部存在缺陷時(shí),就會(huì)改變物體表面的熱傳導(dǎo)特性,,熱傳導(dǎo)特性的改變將會(huì)導(dǎo)致熱分布發(fā)生變化,,從而使物體表面的溫度發(fā)生差異。用紅外熱像儀檢測(cè)出物體表面的這種溫度差異,,即可判斷被測(cè)試樣中是否存在缺陷以及缺陷存在的情況,。
優(yōu)點(diǎn):①靈敏度高,速度快,;②檢測(cè)儀器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,;③使用安全,信號(hào)處理速度高,,可建立自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),;④受工件表面光潔度影響小,;⑤檢測(cè)用途廣泛,。
缺點(diǎn):①受產(chǎn)品表面及背景輻射的影響;②靈敏度受缺陷大小和深度的影響,;③不能非常精確地測(cè)定缺陷的大小,、形狀和位置;④溫度記錄曲線(xiàn)的解釋困難,,并且需要有專(zhuān)業(yè)操作人員,。