隨著我國航空航天技術(shù)的快速發(fā)展，各種復(fù)合材料應(yīng)用越來越廣泛。迄今為止，戰(zhàn)斗機(jī)使用的復(fù)合材料占所用材料總量的30%左右，新一代戰(zhàn)斗機(jī)將達(dá)到40%;直升機(jī)和小型飛機(jī)復(fù)合材料用量將達(dá)到70%～80%左右，甚至出現(xiàn)全復(fù)合材料飛機(jī)。復(fù)合材料及其構(gòu)件開發(fā)與應(yīng)用的迅速發(fā)展，對無損檢測技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。經(jīng)過不斷的研究、開發(fā)和完善，目前超聲檢測已成為最主要和成熟的復(fù)合材料無損檢測方法之一。由于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)多種多樣，要求也不盡相同，僅僅利用超聲檢測方法還難以勝任其質(zhì)量的檢測與評定，實(shí)際檢測工作中往往需要針對不同檢測對象和要求，采用不同的檢測技術(shù)和方法。

　　超聲檢測在復(fù)合材料研究及其制造中的應(yīng)用

　　復(fù)合材料無損檢測主要應(yīng)用于以下3個(gè)方面：材料無損檢測;結(jié)構(gòu)無損檢測;服役無損檢測。材料無損檢測主要解決材料研究中面臨的問題，進(jìn)行諸如材料內(nèi)部缺陷表征、性能測試、缺陷基本判據(jù)的建立、無損檢測物理數(shù)學(xué)模型的建立等研究，其檢測對象主要是試樣、試片。結(jié)構(gòu)無損檢測主要解決結(jié)構(gòu)在工藝制訂、結(jié)構(gòu)件制造過程中面臨的問題，如對各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行無損檢測所需的儀器設(shè)備等檢測手段的建立、信號(hào)處理技術(shù)、缺陷判別、標(biāo)準(zhǔn)建立與完善等，檢測的對象是各種裝機(jī)應(yīng)用的工程結(jié)構(gòu)件。服役無損檢測主要研究裝機(jī)結(jié)構(gòu)件在服役過程中所需的無損檢測方法、手段等，包括提供有關(guān)結(jié)構(gòu)件殘余壽命、剩余強(qiáng)度、損傷擴(kuò)展等綜合信息的評估，檢測的對象是裝機(jī)后的各種服役結(jié)構(gòu)件。大量的研究和應(yīng)用表明，超聲檢測是目前對于復(fù)合材料最為實(shí)用有效、應(yīng)用最為廣泛的無損檢測技術(shù)，它能可靠地檢測出復(fù)合材料中的分層、疏松、孔隙等大部分危害性缺陷。下表給出了幾種常見復(fù)合材料超聲檢測技術(shù)的特點(diǎn)。

　　復(fù)合材料制品超聲檢測方法

　　1超聲C掃描檢測技術(shù)

　　超聲探頭接收到的脈沖回波具有不同的圖像顯示方式，常見的有A型顯示、B型顯示和C型顯示。A型顯示是基礎(chǔ)，其他兩種顯示方式均由A型顯示的數(shù)據(jù)重建得到。其中，C型顯示是一種在一定深度探測的顯示方式，圖像上的縱、橫坐標(biāo)分別表示探頭在被檢體表面上的縱、橫坐標(biāo)，所以C型顯示的結(jié)果是與掃描平面平行的一幅截面圖像，并作為最常用的顯示結(jié)果提供給最終用戶。

　　超聲C掃描是具有C型顯示功能的探傷方法，在宏觀缺陷檢測中，常用頻率為0.5～25MHz的探頭，采用脈沖反射法進(jìn)行檢測。超聲C掃描由于顯示直觀，檢測速度快，已成為大型復(fù)合材料構(gòu)件普遍采用的技術(shù)。目前C掃描檢測技術(shù)能夠清晰地檢出復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中體積分布類缺陷。K.Lemster在研究金屬基復(fù)合材料的機(jī)械性能時(shí)，使用超聲C掃描對材料內(nèi)部的均勻性和裂紋進(jìn)行了檢測。國內(nèi)魏勤等人利用超聲C掃描對碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料試樣進(jìn)行了檢測，可以清晰地看出材料中的團(tuán)聚和孔洞。浙江大學(xué)王艷穎針對大型非對稱復(fù)合材料構(gòu)件提出了一種超聲C掃描檢測方法，該方法集機(jī)器人、反求工程、超聲成像、超聲信號(hào)處理等多學(xué)科技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)檢測時(shí)對構(gòu)件曲面跟蹤和靈敏度實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)墓δ堋侨鹈鞑捎枚鄠鞲衅餍畔⑷诤霞夹g(shù)，通過仿形測量和重建模型的方法實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料超聲C掃描的一般過程，準(zhǔn)確檢測出了復(fù)合材料的缺陷。但如要求有更精確的復(fù)合材料定量檢測技術(shù)，特別是對于新型復(fù)合材料，如縫編結(jié)構(gòu)及陶瓷基復(fù)合材料等，要了解和掌握這類材料內(nèi)部缺陷的分布情況和含量，常規(guī)的C掃描往往難以勝任。