复合材料是运用先进的材料制备技术，将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称；50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维；70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。随着复合材料在各个领域的应用越来越广泛，特别是在航空航天、汽车、建筑、电子、新能源等领域，全球复合材料行业的现状呈现出持续增长的趋势。

随着越来越多的复合材料与结构被用于各个行业，了解如何检查它们的损坏情况是一个重要话题。本文将盘点几种常见的复合材料无损检测方法。

01 目视检测

对复合结构进行检查的一个基本且有用的方法是目视检测，它应该是检测人员使用的第一种方法，但却经常被忽视。在光线下以浅角度观察复合材料层压板有助于发现明显的缺陷，如划痕、褶皱、桥接、表面孔隙、剥离蒙皮、分层、热损伤等可见冲击损伤。

目视检测最重要的优点是它的快速过程，以及该过程的相对可承受性，以及不需要设备，节省了费用，但这种方法有其固有的缺点。

02  敲击测试

这是另一种基本的检查方法。可沿着零件的表面用敲击锤或硬币轻轻的敲击，明亮的金属声音表明结构良好；沉闷的“砰”声表示存在缺陷，例如分层或脱粘。

数字敲击锤可以测量敲击响应，并以毫秒为单位显示层压板响应所需的时间。响应时间越短，结构吸收的冲击就越少，这表明结构是实心的。当发现缺陷时，响应时间更长，导致显示器上的数字更高。

这种方法在厚度小于3.05毫米的薄层压板中更有效，而在非常厚的层压板上则没有效果。另一个缺点是它有时也会给出错误的读数，比如当背面连接了另一个结构。

03  超声检测

04  热成像检测

脉冲红外热成像的工作原理是利用主动加热技术，通过红外热成像系统自动记录试件表面缺陷和基体材料由于不同热特性引起的温度差异，进而判定被测物表面及内部的损伤。

该方法具有非接触、实时、高效、直观的特点，十分适合于检测复合材料薄板与金属粘接结构中的脱粘、孔隙率、剥离、分层、分层类面积型缺陷等，尤其是当零件或组件不能浸入水中进行超声C扫描检测，以及零件表面形状使得超声检测实施比较困难时可使用红外热波检测方法。

05  射线检测

射线检测（RT）通常是指X射线检测，是一种非常有用的NDT方法，因为它本质上允许射线进入部件内部形成直观的视图。这种检测方法是使X射线通过被测试的部件或组件，同时在对X射线敏感的胶片上记录射线的吸收。曝光的胶片显影后，检测人员分析记录胶片上曝光不透明度的变化，在效果上创建一个组件内部细节关系的可视化图像。

由于该方法通过厚度记录总密度的变化，因此并不是检测缺陷的首选方法，如在与射线方向垂直的平面上的分层。但对于检测平行于X射线光束中心线的缺陷来说，这是一种最有效的方法。内部异常，如角落的分层，压碎的核芯，断裂的核芯，核芯细胞中的水，泡沫粘合剂接头中的空洞，以及内部细节的相对位置，都可以很容易地通过X射线看到。

大多数复合材料对X射线几乎是透明的，所以必须使用低能射线。出于安全考虑，在飞机周围使用是不现实的。操作人员应始终使用足够的铅护罩保护，因为X射线管或其散射辐射都有可能使其直接接触射线辐射，与射线源保持最小的安全距离是非常必要的。

射线检测技术有许多类型，每种类型都有特定的应用。当零件既不太厚也不太薄时，常规射线照相是最有用的；对于1~5 mm的薄零件，使用低压射线照相；而γ射线照相适用于厚零件。

06  剪切成像检测

剪切成像测试是一种激光光学方法，通过使用图像剪切干涉仪来检测和测量零件的平面外变形。

首先在无载荷条件下测量零件，然后在施加的载荷下再次针对热学、机械振动、声振动、压力、真空、电场、磁场、微波或机械等进行测试，这使得摄像机可以看到缺陷，以便在存在亚表面缺陷的层压板表面上捕捉等应变条纹图案。计算机软件对包裹的相位图图像进行外推，并创建一个展开的相位图，该相位图被转换为用于显示和评估的集成可见图像。

需要注意的是，该技术可以快速显示缺陷的位置，但需要使用超声技术进行进一步检测以确定深度。

07  声发射检测

08  声-超声检测

声-超声（Acoustic-Ultrasonic ，AU）检测是声波和超声波检测的组合方法，主要用于检测和研究材料中分布的细微缺陷群及其对结构力学性能（强度或刚度等）的整体影响，属于材料的完整性评估技术。

在无损检测中，基于最佳经济性、灵活性和灵敏度的声波/超声波类检测具有巨大的潜力。这是一种有用的方法，因为它允许查看和评估非关键缺陷。第二个优点是它是结构中由于疲劳载荷或冲击损坏而累积损坏的良好指标。

采用声-超声振幅C扫描技术也能够对复合材料与金属材料间的粘接界面进行有效检测，而且克服了超声反射技术信号清晰度不高、超声透射技术传感器可达性差的缺点。