[发明专利]一种采用偏振激光散射检测纤维增强陶瓷基复合材料亚表面损伤的方法

权利要求书

1.一种采用偏振激光散射检测纤维增强陶瓷基复合材料亚表面损伤的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）激光器（1）发射检测激光，检测激光束经过扩束镜（2），直径增大，发散角减小，再经过偏振分光镜（3），通过积分球（4），经由下聚焦透镜（5）聚焦到待测样品上；

（2）检测激光在 样品材料表面发生表面散射和透射，透射的光被亚表面损伤散射；表面散射光被积分球（4）收集到，由表面散射光探测器（7）探测并被记录，得到样品表面散射信号；

（3）经过亚表面损伤散射的光偏振状态与检测激光的偏振状态不同，经过偏振分光镜（3 ）时，部分与入射光偏振状态相同的光发生透射，而与入射光偏振状态不同的光，发生反射，再经上聚焦透镜（8）聚焦后，通过针孔（10）被亚表面散射光探测器（11）探测，得到亚表面损伤散射信号；

（4）计算机（13）发出指令给运动控制器（14）控制样品台（6）在焦平面内沿X轴和Y轴平动和翻转，改变偏振激光入射角和检测位置，得到材料不同位置处不同入射角的激光散射信号；

（5）计算机（13）发出指令给运动控制器（14）控制样品台（6）沿Z轴竖直移动，检测不同深度处焦平面内的亚表面损伤的分布特征；

（6）通过将表面散射光的检测信号和亚表面散射光的检测信号进行差分和归一化，降低表面散射对亚表面损伤检测的影响，最终得到比较准确的亚表面损伤的三维信息，识别复合材料内不同类型损伤。

2.权利要求1所述的采用偏振激光散射检测纤维增强陶瓷基复合材料亚表面损伤的方法，其特征在于，所述的陶瓷基纤维增强复合材料是碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料、碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料、碳纤维增强碳基复合材料或者氧化物增强氧化物陶瓷基复合材料。

3.根据权利要求1所述的采用偏振激光散射检测纤维增强陶瓷基复合材料亚表面损伤的方法，其特征在于，步骤(4)偏振激光入射角调节范围0-54°且大于0°。

4.根据权利要求1所述的采用偏振激光散射检测纤维增强陶瓷基复合材料亚表面损伤的方法，其特征在于，步骤（5）的操作方法是，首先将激光束聚焦于样品表面，在样品磨削表面扫描区域，得到第一层的偏振激光散射检测信号分布，然后控制Z轴移动，使激光焦点移动至样品内部接近表面处，扫描同样区域范围，得到第二层的偏振激光散射检测信号分布，再控制Z轴移动，得到第三层、第四层、第五层的偏振激光散射检测信号分布；最终通过将多层损伤信号分布按照Z轴位置进行数据融合，得到不同类型损伤在材料内部的分布规律。