基于调频连续波太赫兹技术的复合陶瓷隔热瓦无损检测
Nondestructive inspection for ceramic matrix composite insulation tile based onFMCW terahertz technology
摘 要
基于调频连续波太赫兹技术，对高超音速飞行器的复合陶瓷隔热瓦开展了无损检测技术研究，分析了被测材料的太赫兹波光谱特性，设计了适用于太赫兹波无损检测的模拟缺陷试块，在试块的不同埋深处设置了裂纹类和孔洞类模拟缺陷，采用连续太赫兹波通过缺陷信号反射法和底面回波反射法实现了这两类缺陷的检测，通过实测试验给出了优化的检测工艺方案，最后通过扫描陶瓷隔热瓦结构内部的真实裂纹对检测工艺进行了验证。
无损检测
陶瓷隔热瓦
试块设计
Terahertz
nondestructive inspection
ceramic matrix composite insulation tile
test block design
Abstract
Based on the FMCW THz technology, the nondestructive testing technology of silica-alumina composite insulation tile for hypersonic vehicle and near space vehicle is studied. The THz spectrum characteristics of the tested material are analysed, and the simulated defect test block suitable for THz wave non-destructive testing is designed. The simulated defects of including cracks and holes are set up in different buried depths. The detection of crack and hole in the material is successfully realized by defect signal reflection method and bottom echo reflection method. The optimized detection process is given by experimental measurement. Finally, the detection process is verified by the real crack in the ceramic matrix composite insulation tile.
中图分类号 TG115.28 DOI 10.11973/wsjc202012007
所属栏目 试验研究
基金项目 装备预研重点实验室基金（61429050303）
收稿日期 2020/4/4
修改稿日期
网络出版日期
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备注张国强(1984-),男,高级工程师,硕士,主要从事无损检测方面的研究工作
引用该论文: ZHANG Guoqiang,ZHAO Changxing,XIN Yan,SUO Luping,ZHONG Yesheng. Nondestructive inspection for ceramic matrix composite insulation tile based onFMCW terahertz technology[J]. Nondestructive Testing, 2020, 42(12): 29～34
张国强,赵长兴,辛燕,锁路平,钟业盛. 基于调频连续波太赫兹技术的复合陶瓷隔热瓦无损检测[J]. 无损检测, 2020, 42(12): 29～34
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参考文献
【1】范绪箕. 气动加热与热防护系统[M].北京:科学出版社,2004.
【2】程功, 肖军. 高超音速飞行器热防护材料技术分析[J]. 航空制造技术,2015,495(Z2):43-45.
【3】郭朝邦, 李文杰. 高超声速飞行器结构材料与热防护系统[J]. 飞航导弹. 2010(4):88-94.
【4】王晓艳, 胡子君,孙陈诚,等.陶瓷隔热瓦的缺陷修补[J].宇航材料工艺,2017,47(3):83-85.
【5】刘瑞祥. 氧化硅-氧化铝复合高温隔热瓦的制备与性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2016.
【6】孙晶晶, 王晓婷,宋兆旭,等.陶瓷隔热瓦轻量化制备[J].宇航材料工艺,2018,48(6):34-39.
【7】ZHOU X D, LI L J, ZHAO D, et al. Application of terahertz technology in nondestructive testing of ceramic matrix composite defects[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016,45(8):825001-1.
【8】沈京玲, 张存林. 太赫兹波无损检测新技术及其应用[J]. 无损检测,2005,27(3):146-147.
【9】杨振刚, 刘劲松,王可嘉. 复合材料与钢板黏合面的太赫兹无损检测[J]. 无损检测, 2014,36(4):42-44.
【10】周燕, 牧凯军,张艳东,等. 燃料箱泡沫板的连续太赫兹波无损检测[J]. 无损检测,2007,29(5):266-267.
【11】张存林, 牧凯军.太赫兹波谱与成像[J]. 激光与光电子学进展, 2010,47(2):1-14.
【2】程功, 肖军. 高超音速飞行器热防护材料技术分析[J]. 航空制造技术,2015,495(Z2):43-45.
【3】郭朝邦, 李文杰. 高超声速飞行器结构材料与热防护系统[J]. 飞航导弹. 2010(4):88-94.
【4】王晓艳, 胡子君,孙陈诚,等.陶瓷隔热瓦的缺陷修补[J].宇航材料工艺,2017,47(3):83-85.
【5】刘瑞祥. 氧化硅-氧化铝复合高温隔热瓦的制备与性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2016.
【6】孙晶晶, 王晓婷,宋兆旭,等.陶瓷隔热瓦轻量化制备[J].宇航材料工艺,2018,48(6):34-39.
【7】ZHOU X D, LI L J, ZHAO D, et al. Application of terahertz technology in nondestructive testing of ceramic matrix composite defects[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016,45(8):825001-1.
【8】沈京玲, 张存林. 太赫兹波无损检测新技术及其应用[J]. 无损检测,2005,27(3):146-147.
【9】杨振刚, 刘劲松,王可嘉. 复合材料与钢板黏合面的太赫兹无损检测[J]. 无损检测, 2014,36(4):42-44.
【10】周燕, 牧凯军,张艳东,等. 燃料箱泡沫板的连续太赫兹波无损检测[J]. 无损检测,2007,29(5):266-267.
【11】张存林, 牧凯军.太赫兹波谱与成像[J]. 激光与光电子学进展, 2010,47(2):1-14.
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