陶瓷微裂紋檢測(cè)方法

1、摘要：要：隨著對(duì)工程陶瓷材料的廣泛使用，對(duì)其表面和亞表面缺陷檢測(cè)更顯重要。本文對(duì)就先進(jìn)陶瓷材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)方法進(jìn)行了論述，除了介紹幾種常用的無(wú)損檢測(cè)方法外，對(duì)新型的無(wú)損檢測(cè)方法作以評(píng)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(cè)裂紋問(wèn)題作了闡述。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)陶瓷激光缺陷0引言引言工程陶瓷是經(jīng)過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的，當(dāng)表面或亞表面存在10um60um數(shù)量級(jí)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(jí)的缺陷存在，材料即可遭受破壞。因此，對(duì)陶瓷缺陷進(jìn)行檢測(cè)十分重要。[1]1無(wú)損檢測(cè)的發(fā)展與應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)的發(fā)展與應(yīng)用近年來(lái)隨著人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的質(zhì)量意識(shí)和在役設(shè)備壽命預(yù)測(cè)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(wú)損檢測(cè)方法遇到障礙，促使人們探索采用新的檢測(cè)途徑。如要求傳統(tǒng)檢測(cè)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(cè)等。這些促使產(chǎn)生了無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)，如超聲顯微鏡技術(shù)、激光超聲及超聲成象檢測(cè)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(guó)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(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：程應(yīng)科（1974），男，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造及自動(dòng)化。2222陶瓷無(wú)損檢測(cè)的方法陶瓷無(wú)損檢測(cè)的方法近年來(lái)，用于陶瓷無(wú)損檢測(cè)的方法有：表面浸透檢測(cè)(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(cè)。2323超聲檢測(cè)原理和應(yīng)用超聲檢測(cè)原理和應(yīng)用超聲檢測(cè)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(huì)產(chǎn)生反射，發(fā)射和接收器可對(duì)反射波

5、進(jìn)行分析，就能異常精確地測(cè)出缺陷來(lái)。使用它可以顯示內(nèi)部缺陷的位置和大小，測(cè)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(cè)主要是應(yīng)用超聲波的聲速和衰減這2個(gè)參量來(lái)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(cè)定厚度、裂紋位置和體積、殘留應(yīng)力(應(yīng)變)。超聲波衰減測(cè)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