檢查航空航天材料的內(nèi)部是否有缺陷,現(xiàn)在的技術手段需要將材料一層層切開逐步檢查,程序繁瑣且不精準。未來有望利用一種被稱為“太赫茲波”的電磁波,在不損傷材料的情況下,通過透射成像檢測到材料內(nèi)部微小的缺陷。近日,中國科學院重慶綠色智能技術研究院太赫茲技術研究中心(下稱太赫茲研究中心)在太赫茲無損檢測技術的研究已取得成果,有望改善航空航天材料的檢測技術。
高科技接地氣 生產(chǎn)生活用途廣
不損傷材料 洞察內(nèi)部毫米級缺陷
太赫茲波是一種不可見的電磁波,具有穿透性強、成像光譜特征明顯、脈沖短且不容易破壞被檢測物質(zhì)的獨特優(yōu)勢,因此受到國際廣泛關注和研究。2013年,太赫茲研究中心成功向重慶市科委申請科研立項,對太赫茲在復合材料無損檢測方面展開相關研究。
據(jù)了解,飛機、衛(wèi)星、航天飛船等的機身與絕熱夾層材料多為“三明治”結構,即由碳纖維、玻璃纖維面板中間夾一層航空泡沫材料復合而成。如果中間層的泡沫材料出現(xiàn)空隙缺陷,將嚴重影響材料的絕熱與安全性能。
傳統(tǒng)檢測手段需切開一部分材料進行檢查,這樣必將破壞材料的完整。而太赫茲無損檢測技術則可通過透射成像,看見絕熱層內(nèi)部小到毫米,甚至更細微的缺陷,實現(xiàn)無損檢測。
高科技接地氣 生產(chǎn)生活用途廣
太赫茲研究中心主任崔洪亮向記者透露,一些生產(chǎn)玻璃纖維的企業(yè)在進行產(chǎn)品質(zhì)量檢測時,采用一種老辦法——將玻璃纖維在水中持續(xù)煮一個月,產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋、氣泡則說明有缺陷。而使用太赫茲波進行檢測,1分鐘之內(nèi)就可以得到內(nèi)部缺陷的檢測結果,未來或?qū)⒋蟠蠊?jié)約材料工藝研發(fā)的時間成本。
太赫茲波無損檢測不僅能夠運用于工業(yè)生產(chǎn)檢測,也能夠運用于生活。
在一定強度范圍內(nèi),太赫茲波不會對人體產(chǎn)生損傷,因此能夠用于人體或其他生物樣品的活體檢查。這就意味著在機場、火車站等安全檢查中,太赫茲波也可以得到運用。乘客只需通過“太赫茲安檢儀”的掃描,即可完成安檢,擺脫人工的貼身檢查。
太赫茲無損檢測的這種應用如果得到延伸應用,對公共場所的防恐、走私的管理工作將會得到改善。
據(jù)了解,中科院重慶綠色智能研究院已經(jīng)自主研發(fā)出復合材料無損檢測的樣機,性能穩(wěn)定,并進入使用階段。在之后的研究中將不斷實現(xiàn)機器的小型化、集成化,以便更好地在實際中應用。