陶瓷微裂紋檢測方法

1、摘要：要：隨著對工程陶瓷材料的廣泛使用，對其表面和亞表面缺陷檢測更顯重要。本文對就先進(jìn)陶瓷材料無損檢測技術(shù)和檢測方法進(jìn)行了論述，除了介紹幾種常用的無損檢測方法外，對新型的無損檢測方法作以評價(jià)。并且就當(dāng)今最為關(guān)心的陶瓷成像技術(shù)和預(yù)測裂紋問題作了闡述。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：無損檢測陶瓷激光缺陷0引言引言工程陶瓷是經(jīng)過燒結(jié)形成的硬脆材料，因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)而具有高硬度、高耐磨性、抗腐蝕性、高耐熱性等優(yōu)良的物理機(jī)械性能，在航空航天、化工等現(xiàn)代工業(yè)和科

2、學(xué)技術(shù)領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。其缺陷是在其制作及后處理等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，當(dāng)表面或亞表面存在10um60um數(shù)量級的缺陷，即可導(dǎo)致制品在工作時(shí)發(fā)生破壞。例如，碳化硅在承受686N／mm980N／mm的負(fù)荷應(yīng)力時(shí)，如表面有30um～50um數(shù)量級的缺陷存在，材料即可遭受破壞。因此，對陶瓷缺陷進(jìn)行檢測十分重要。[1]1無損檢測的發(fā)展與應(yīng)用無損檢測的發(fā)展與應(yīng)用近年來隨著人們對工業(yè)生產(chǎn)中的質(zhì)量意識和在役設(shè)備壽命預(yù)測技術(shù)的要求不斷提高，以及復(fù)

3、合材料和工程陶瓷等新材料的應(yīng)用，傳統(tǒng)的無損檢測方法遇到障礙，促使人們探索采用新的檢測途徑。如要求傳統(tǒng)檢測技術(shù)獲得的結(jié)果更直觀可靠，還能方便地以二維或三維形式成像。特殊的構(gòu)件還要求非接觸性檢測等。這些促使產(chǎn)生了無損檢測新技術(shù)，如超聲顯微鏡技術(shù)、激光超聲及超聲成象檢測技術(shù)等。寸小至25um以下；而粗晶陶瓷(如反應(yīng)燒結(jié)氮化硅)要高一些，可以是5O～lO0um。[4]基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（50475114）；天津市科技發(fā)展

4、計(jì)劃項(xiàng)目支持作者簡介作者簡介：程應(yīng)科（1974），男，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造及自動化。2222陶瓷無損檢測的方法陶瓷無損檢測的方法近年來，用于陶瓷無損檢測的方法有：表面浸透檢測(熒光法、著色法)，x射線層析成像、紅外熱成像、超聲A掃描及c掃描、聲發(fā)射、微焦點(diǎn)x射線、超聲顯微鏡等。其中最常用的方法是超聲檢測。2323超聲檢測原理和應(yīng)用超聲檢測原理和應(yīng)用超聲檢測原理是當(dāng)超聲波進(jìn)入物體遇到缺陷時(shí)，一部分聲波會產(chǎn)生反射，發(fā)射和接收器可對反射波

5、進(jìn)行分析，就能異常精確地測出缺陷來。使用它可以顯示內(nèi)部缺陷的位置和大小，測定材料厚度等，可判別密度差異、彈性模量、厚度等特性和幾何形狀的變化方面。[6]超聲檢測主要是應(yīng)用超聲波的聲速和衰減這2個(gè)參量來獲得有關(guān)材料微觀組織和力學(xué)性能的信息。聲速可用于測定厚度、裂紋位置和體積、殘留應(yīng)力(應(yīng)變)。超聲波衰減測量則可極其靈敏地指示出因材料微觀組織的變化而引起內(nèi)部損耗。為了檢出現(xiàn)代陶瓷中的微小缺陷，常用水浸探傷法和聚焦型探頭。缺陷的檢出能力與所用