浅谈无损检测之红外检测技术在陶瓷工业中的应用

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1、浅谈无损检测之红外检测技术在陶瓷工业中的应用班级：11机设（1）班摘要：科学技术的不断发展和制造工艺要求的不断提高，要求无损检测技术更加可靠、经济、准确、快速并且使用方便，此时传统的无损检测技术表现出其局限性,无法满足更高水平的要求。红外热成像技术作为非接触探测方式逐渐应用到无损检测领域，并以其快速、准确、安全的特点逐渐被人们认识并应用到多个领域，因此个人觉得陶瓷作为我们国家的一大产业丼表面质量的检测也是无可厚非的，本文将简单讲述一下红外技术在陶瓷探伤方面的应用。关键词：陶瓷表而或亚表而缺陷内部缺陷无损检测1无损检测的发展与应用近年来，随着人们对工业生

2、产屮的质量意识和在役设备寿命预测技术的要求不断提高,以及a合材料和工程陶瓷等新材料的应用，传统的无损检测方法遇到障碍，促使人们探索采用新的检测途径。如要求传统检测技术获得的结果更直观可靠，还能方便地以二维或三维形式成像。特殊的构件还要求非接触性检测等。这些促使产生新技术，如无损检测超声显微镜技术、激光超声及超声成象检测技术等。在先进工程陶瓷材料检测方面，超声检测仍是一种国内外应用最广泛、发展较快的技术。其发展经历了超声波无损探伤（DI）、超声波（NDT）、和无损检测超声无损评价（DE）三个阶段。在无损检测国外，工业发达国家的技术已逐无损检测步从ND

3、1和NDT向NDE过渡。现在的发展是无损检测从一般无损评价向A动无损评价和定量无损评价发展（即从NDE向ANTE和QNDE发展）。［2］采用计算机进行检测和分析数据，这将减少人为因素的影响，提商检测的可靠性。目前，国外采用人工智能、激光等技术与技术有机无损检测结合以实现复杂形面复合构件的超声扫描成像检测，将现代数字信号处现与人工神经M络技术用于超声检测。超声与断裂力学知识相结合，对材料构件的强度与剩余寿命进行评估等方面很有发展前景。2陶瓷材料的具体要无损检测求陶瓷材料的具体目无损检测标是检出对性能不利的裂纹、气孔、结块、夹杂等缺陷。它的难度在于耑要检测

4、的缺陷极其微小，一般比金属或复合材料小1一2个数量级。典型的结构陶瓷，为防止材料快速破坏，需检岀6o-fOOiim的缺陷；对于缓慢裂纹生长需预测寿命的，要检出20—200um的缺陷；为提高初性而控制材料组织，必须检出］0—50um的缺陷；为对精密部件控制制造工艺，则需检出1一30um的缺陷。有些学者认为细晶陶瓷（如热压氮化硅）的临界尺寸小至25um以下；而粗晶陶瓷（如反应烧结氮化硅）要高一些，可以是50〜lOOiim。3陶瓷无损检测的方法近年来，用于陶瓷无损检测的方法有：表面浸透检测（荧光法、着色法），x射线层析成像、红外热成像、超声A扫描及c扫描、声

5、发射、微焦点x射线、超声显微镜等。4红外热成像技术红外热成像无损检测技术是一门新兴的科学.由于它具有无损、非接触、快速实吋、远距离等优点，所以发展非常迅速.尤其是在高速运动、高温、高电压等场合下，该技术更具有常规无损检测技术所无法相比的优点.所以在此应用此技术在陶瓷表而探伤方而意义重大，能够有效的促使陶瓷质量的提高，让人们经济实惠的买到质量好的陶瓷。（1）红外线的发现和分类1800年，英国物理学家赫歇尔研究单色光的温度时发现：位于红光外，用来对比的温度计的温度要比色光屮温度计的温度商，于是称发现一种看不见的“热线”，称为红外线。红外线位于电磁波谱中的可

6、见光谱段的红端以外，介于可见光与微波之间，波长为0.76〜1000um,不能引起人眼的视觉。在实际应用中，常将其分为三个波段：近红外线，波长范围为0.76〜1.5um;中红外线,波长范围为1.5〜5.6um;远红外线,波长范围为5.6〜1000um。它们产生的机理不太一致。我们知道温度高于绝对零度的物体的分子都在不停地做无规则热运动，并产生热辐射，故自然界巾的物体都能辐射出不同频率的红外线，如相机、红外线胶片自身等。在常温下，物体辐射山的红外线位于中、远红外线的光谱区，易引起物体分子的共振，有显著的热效应。因此，乂称中、远红外线为热红外。当物体温度升高

7、到使原子的外层电子发生跃迁时，将会辐射出近红外线，如太阳、红外灯等商温物体的辐射屮就含有大量的近红外线。借助不同波段的红外线的不同物理性质，可制成不同功能的遥感器。(2)不同波段的红外线成像原理和特点红外遥感是指借助对红外线敏感的探测器，不直接接触物体，来记录物体对红外线的辐射、反射、散射等信息，通过分析，揭示出物体的特征及其变化的科学技术。红外遥感技术中能获得图像信息的仪器有：使用红外线胶片的照相机，具有红外摄影功能的数码相机，热像仪等。虽然它们都利川红外线工作，但成像原理和所成的图像的物理意义有很大的区别。红外热成像运用光电技术检测物体热幅射的红外

8、线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。红外热成