[发明专利]涂层和陶瓷基复合材料的无损检测方法

说明书

一种用于陶瓷结构体的无损检测方法，该陶瓷结构体作为陶瓷基复合结构体或陶瓷系涂层存在。这种非金属结构体用于为航空器及其部件提供热防护或减轻重量或两者。用在200GHz至4THz范围内的电磁脉冲扫描非金属结构体。电磁脉冲包括在太赫兹范围内的多个频率，并且不限于单个指定频率。频率范围对结构体内的阻抗和折射率的变化是敏感的。在电磁脉冲通过非金属结构体之后，可对不同位置处的非金属结构体中的阻抗变化进行评估，并且当存在时，可评估阻抗变化是否影响结构体执行为其设计的功能的能力。

技术领域

本发明涉及无损检测方法，并且具体涉及涂层系统和陶瓷基复合材料的无损检测方法。

背景技术

有各种检测方法可用于检测材料中的缺陷迹象(物)(indications)。这些迹象物是材料中的异常，并且如果异常严重到足以在构成材料的部件的寿命期间被归类为问题，则可将它们归类为缺陷。当迹象物不严重时，它们可被归类为可接受的异常，这是因为它们的尺寸和形状已被评估并且被认为不会影响部件在其使用寿命期间的操作。

存在各种检测技术可用。这些检测技术中的一些包括：目视检测，涡流检测，液体渗透检测，磁粉检测，超声波检测和射线照相检测。这些技术中的每一种都具有其优点和局限性，并且通常将这些检测技术中的超过一种一起用于检测和评估部件中的异常。

这些检测技术中最古老的是目视检测。显然，目视检测用来评估部件的暴露表面，且能够揭示在物体外部的肉眼可见的迹象物。目视检测的局限性在于：它不能揭示在被检测物体外部表面下方以及隐藏在视线之外的迹象物。目视检测也可能无法解析可能对物体外表面开放的非常小的迹象物。

液体渗透检测利用施加到物体表面的显眼的流体液体。通过毛细管作用将这种显眼的液体吸入任何表面开口。将表面擦拭干净并将具有与该液体颜色形成对比的颜色的粉末材料施加到物体的表面上，粉末再次通过毛细管作用将已经渗透进开口中的显眼的液体吸引到表面上。吸回到表面的液体渗透剂的量反映出迹象物的尺寸或体积。液体渗透检测的局限性在于：这些(缺陷)迹象物必须对表面敞开，且相当小，开口紧贴表面，这是因为当表面擦拭干净时，浅且大的缺陷迹象物会使渗透剂被去除。当然，通常通过目视检测来检测浅且大的迹象物，对液体渗透检测进行弥补。

涡流检测施加电流在物体整个表面上。涡流检测的优点在于：它可以检测不对表面敞开的表面下迹象物。涡流技术的局限性在于：它只能检测被检测物体表面附近的迹象物(称为近表面迹象物)，这是因为涡流是表面电流，不会渗透到物体内部。

磁粉检测利用悬浮在高度可见的载体溶液中的微细磁粉。磁粉检测仅限于铁制品。将保持悬浮颗粒的溶液施加到待检测制品的表面上，并且通过毛细管作用将载体溶液和磁粉吸入表面的任何开口中，这类似于液体渗透检测。从制品表面除去过量溶液，并且通常在至少两个方向上，优选互相垂直地向制品表面施加电流。电流导致穿过任何表面开口(并且在一些情况下，在表面开口附近)形成磁场，其将一些颗粒和可见溶液吸引到表面。通常，该溶液是荧光溶液，并且检测利用紫外线或不可见光(black light)照射表面，使得更容易看到荧光溶液。磁粉渗透检测的局限性在于：待检测的制品必须是可磁化的，通常是铁的，迹象物必须对表面敞开，并且迹象物必须相当小，这是因为当将过量渗透剂从表面中除去时浅且大的迹象物将会使渗透剂被去除。当然，通常通过目视检测来检测浅且大的迹象物。另外，当技术人员使用接触电极将电流施加到制品的表面时，存在下述可能：如果技术人员不进行看护的话，则引弧(arc strike)可能会发生在制品表面。在某些应用中，这些引弧可视为损伤。