复合材料，这一通过先进技术将不同材料组分优化组合而成的新材料，自20世纪40年代因航空工业需求而诞生玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢）以来，便逐渐发展成为一系列高强度、高模量纤维，如碳纤维、石墨纤维和硼纤维等。随着其在航空航天、汽车、建筑、电子及新能源等领域的广泛应用，全球复合材料行业呈现出持续增长的态势。然而，随着复合材料在各行业的普及，如何检测其损坏情况成为了一个亟待解决的问题。本文将深入探讨几种常用的复合材料无损检测方法。

无损检测（Non-DestructiveTesting，NDT）作为复合材料工业中的一项关键测试技术，旨在不改变材料结构或性能的前提下，评估其完整性。它不仅是制造高质量产品的基石，还为复合材料的缺陷评估提供了有力支持。在实施NDT时，检测人员可能会选择多种方法综合运用，以全面了解复合材料层压板中的各类缺陷及其特征。

目视检测是其中一种基础且实用的方法。通过在光线条件下以浅角度观察复合材料层压板，检测人员能够发现诸如划痕、褶皱、桥接、表面孔隙、剥离蒙皮、分层以及热损伤等明显的缺陷。其最大优势在于快速且简便的操作过程，无需专业设备，从而降低了检测成本。但同时，目视检测也受到人为因素和光线条件的影响，可能存在一定的误判风险。

敲击测试是另一种基础检查方法。检测人员可以沿着零件表面轻轻敲击，使用敲击锤或硬币即可。金属声音清脆则表示结构完好；若声音沉闷，如“砰”声，则可能存在分层或脱粘等缺陷。

数字敲击锤能进一步测量敲击响应，并显示层压板响应所需的时间，单位为毫秒。响应时间短意味着结构冲击吸收少，结构实心。发现缺陷时，响应时间会延长，显示器上的数字也会相应提高。

但需注意，此方法在厚度小于05毫米的薄层压板中效果更佳，对非常厚的层压板则可能无效。此外，有时敲击测试可能给出误读，例如当层压板的背面与另一结构相连时。

超声检测（UT）是目前应用最广泛的无损检测方法。它通过发送高频（5~25MHz）能量波到层压板中，捕捉并量化这些波形的振幅和飞行时间，从而对材料性能和结构变化进行分析。这种检测方法主要有两种技术：

脉冲回波超声检测：这种技术使用单个搜索单元作为发射和接收换能器，通过高压脉冲进行激励。换能器元件将电能转化为超声波机械能，声波能量通过特氟龙(Teflon)?或甲基丙烯酸酯接触尖端进入测试部分。测试部分产生的波形被换能器元件拾取，接收信号的任何变化或回波返回到换能器的时间差异都可能表明存在缺陷。这种方法常用于发现分层、裂纹、气孔、水分以及粘结部件的脱粘问题，但对于夹层表皮与蜂窝芯之间的粘结脱粘或缺陷的检测可能存在困难。

透射超声检测：这种方法使用两个换能器，一个位于被检查区域的两侧。超声波信号从一个换能器传输到另一个传感器，仪器测量信号强度的损失，并以原始信号强度的百分比或分贝为单位表示。通过与参考标准进行比较，损失大于标准的区域即可判定为缺陷区域。

超声检测（UT）作为一种广泛应用的无损检测技术，通过发射高频能量波并捕捉其波形变化，实现对材料性能和结构缺陷的深入分析。其中，脉冲回波超声检测和透射超声检测是两种主要技术。脉冲回波法利用单个换能器实现发射与接收，适用于发现分层、裂纹等缺陷，但可能难以检测夹层与蜂窝芯之间的粘接问题。透射法则使用两个换能器，通过测量超声波信号在传输过程中的强度损失来判定缺陷。

此外，还有低频和高频粘接检测仪，分别用于检测不同尺寸的缺陷。相控阵超声检测则是近年来新兴的技术，通过同时使用数十个传感器大大提高了检测速度。

脉冲红外热成像技术利用主动加热和红外热成像系统，记录试件表面的温度差异，从而判断损伤情况。这种方法具有非接触、实时、高效和直观的特点，特别适用于检测复合材料薄板与金属粘接结构中的各类缺陷，如脱粘、孔隙率、剥离等。当零件无法进行水下超声检测或零件表面形状复杂使得超声检测困难时，红外热波检测方法尤为适用。

射线检测，通常指的是X射线检测，在无损检测领域中占据着举足轻重的地位。其独特之处在于能够透过部件，形成直观的内部影像。在检测过程中，X射线会穿透被测部件，同时被对射线敏感的胶片所记录，通过分析胶片上曝光不透明度的变化，我们可以得到部件内部结构的详细图像。

尽管该方法在某些情况下并非检测缺陷的首选，例如在垂直于射线方向的平面上的分层，但针对平行于X射线光束中心线的缺陷，它却是最为有效的手段。借助X射线，我们可以轻松地观察到内部异常，如角落的分层、压碎或断裂的核芯、核芯细胞中的水分、泡沫粘合剂接头中的空洞，以及内部细节的相对位置等信息。大多数复合材料对X射线呈现透明状态，因此在进行射线检测时，需采用低能射线。然而，出于安全方面的考虑，在飞机周边使用X射线并不实际。操作人员在检测过程中应当时刻穿着铅护罩以保护自身，因为X射线管及其散射辐射可能造成直接暴露。同时，与射线源保持最小安全距离至关重要。

射线检测技术具有多种类型，每一种都有其特定的应用场景。例如，常规射线照相在零件厚度适中时最为有效；对于薄至~5mm的零件，则适合采用低压射线照相；而对于厚零件，γ射线照相则更为适宜。此外，中子射线照相作为X射线照相的一种补充技术，通过测量介质对中子的微分衰减并进行可视化处理，能够揭示如氢等轻元素的存在。

接下来，我们将探讨剪切成像测试这一激光光学方法。该方法利用图像剪切干涉仪来检测和测量零件的平面外变形。在无载荷条件下初步测量零件后，通过施加各种载荷（如热学、机械振动等）进行测试，摄像机能够捕捉到缺陷引发的等应变条纹图案。随后，计算机软件对包裹的相位图进行处理，生成展开的相位图并转换为可见图像，以便于显示和评估。需要注意的是，虽然该技术能迅速指出缺陷位置，但进一步确定缺陷深度仍需依赖超声技术。

声发射（AcousticEmission，AE）检测是一种通过捕获和分析复合材料或结构在受载时产生的声发射信号，来评估其整体质量的方法。这种技术不仅能揭示损伤的发展和破坏模式，还能预测构件的极限承载能力，并精准指出质量薄弱环节。其使用简便，可在测试材料力学性能的同时，捕捉到材料在动态变形和损伤过程中的关键信息。

声发射技术主要依赖于三种分析方法：参数分析法、波形分析法和频谱分析法。参数分析法通过记录和解析声发射信号的特性，如振幅、能量、持续时间等，来研究材料的损伤特性。然而，这种方法可能因传感器特性而模糊或掩盖AE源的真实特性，影响结果的重复性。波形分析法则更深入地研究声发射信号的波形和频谱，以获取材料在不同损伤阶段和机制下的频率特征。而频谱分析法，包括经典谱分析和现代谱分析，是将声发射信号从时间域转换到频率域，从而在频域内研究信号特征，进而识别声发射源的本征信息。但需注意，频谱分析适用于周期性平稳信号，且常忽略信号的局部变化。声-超声（Acoustic-Ultrasonic，AU）检测，融合了声波与超声波的检测优势，是专为检测和研究材料中细微缺陷群而设计的完整性评估技术。它能够深入剖析这些缺陷对结构力学性能（如强度、刚度等）的整体影响。在无损检测领域，声波/超声波类检测以其经济性、灵活性和高灵敏度脱颖而出，成为一种极具潜力的方法。它不仅能揭示非关键缺陷，还能作为结构因疲劳载荷或冲击损坏而累积损伤的有效指标。此外，声-超声振幅C扫描技术更是为复合材料与金属材料间的粘接界面检测提供了高效手段，同时克服了超声反射技术信号清晰度不足及超声透射技术传感器可达性差的问题。