Page 135 - 无损检测2021年第二期
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已知该橡胶材料在太赫兹波段的折射率为 2.889 2，
由此可得到橡胶的二维厚度分布（见图 17），从而十分
直观地获取样件的厚度分布信息。
图 14 玻纤蜂窝多胶接复合材料太赫兹无损检测成像
2.4.2 橡胶材料
橡胶密封材料具有优异的密封、减振、隔热等特性，
广泛应用于航空航天发动机等部位的密封，用以密封发动
机内的高温高压燃气，确保发动机正常工作。随着航空航
图 17 橡胶材料的二维厚度分布
天技术的不断进步，航空航天发动机不断朝大功率化、高
可靠性、长寿命、安全、环保等趋势发展，这对发动机上 此外，对曲面橡胶制品，采用团队研发的智能太赫兹
大量使用的橡胶材料及其制品提出了更高的性能与可靠性 无损检测系统，结合材料在太赫兹波段的折射率信息，亦
要求。 可以计算材料的厚度分布。
由于制作工艺复杂，橡胶材料不可避免地出现橡胶 - 2.4.3 陶瓷材料
基体粘接不良、分层等缺陷。采用太赫兹时域光谱无损检 陶瓷材料具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、
测技术对阶梯型赭红色橡胶材料和金属板衬底粘接组成的 抗腐蚀等优异性能。对含裂纹缺陷的陶瓷试样采用透射式
样品（见图 15，其中包含分层、脱粘和内部孔洞缺陷） 太赫兹时域光谱成像系统进行频域功率谱积分成像，从成
进行检测。 像结果可观察出试样裂纹的所在位置（见图 18）。采用
显微测量系统对该裂纹缺陷的检测图像进行测量，在裂纹
位置处由内向外，依次测量了 3 处不同位置的裂纹宽度，
结果依次为 0.067，0.198，0.366 mm。
图 15 阶梯型橡胶 - 金属基体粘接实物
对样品中的分层缺陷进行成像分析（见图 16），从
功率谱成像结果可以得到橡胶内部孔洞信息，从 B-scan
成像结果可以得到橡胶的内部分层和脱粘缺陷信息。
（a）试样 （b）成像
（a）功率谱成像 （b）B-scan 分层缺陷成像 图 18 陶瓷裂纹缺陷试样及其太赫兹时域功率谱成像
对陶瓷进行太赫兹多光谱成像和厚度分布成像。由成
像结果（见图 19）可看出，太赫兹无损检测系统对陶瓷
裂纹缺陷的检测效果明显，除检测出陶瓷试件表面可明显
观察到的裂纹缺陷外，也检测出了其表面的划痕状态。从
（c）B-scan 脱粘缺陷成像 成像效果来看，太赫兹多光谱成像技术为陶瓷裂纹缺陷的
检测提供了新思路，可检测最小厚度为 0.067 mm 的裂
图 16 橡胶 - 金属基体粘接样品分层缺陷成像
纹缺陷。
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2021年 第43卷 第2 期
无损检测
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