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技術(shù)應(yīng)用新突破！利用太赫茲技術(shù)給復(fù)合材料做無創(chuàng)“體檢”

發(fā)布時(shí)間：2017-05-15

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給復(fù)合材料做無創(chuàng)“體檢”，一次檢測(cè)面積大，速度快，能準(zhǔn)確“揪”出材料缺陷。近日，有關(guān)方面從中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院獲悉，在重慶市科委應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目支持下，該院太赫茲技術(shù)研究中心在國(guó)內(nèi)率先將太赫茲技術(shù)應(yīng)用于復(fù)合材料無損檢測(cè)，目前已在重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司、重慶市纖維檢驗(yàn)局等4家單位實(shí)現(xiàn)了示范應(yīng)用。

據(jù)介紹，太赫茲波是頻率在0.1-10THz（波長(zhǎng)為0.03-3mm）之間的電磁波，在電磁波譜中位于微波和紅外線之間。長(zhǎng)期以來，由于缺乏有效的太赫茲源和探測(cè)器，太赫茲波未能得到充分的研究和應(yīng)用。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，太赫茲波才逐漸開始應(yīng)用，例如美國(guó)宇航局利用太赫茲無損檢測(cè)成像技術(shù)成功分析了“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)失事中復(fù)合材料存在的缺陷。

“目前，歐美國(guó)家已推出很多性能優(yōu)異的太赫茲無損檢測(cè)成像設(shè)備及檢測(cè)方法，我國(guó)在太赫茲核心技術(shù)及高端設(shè)備方面幾乎還處于空白。”國(guó)家“千人計(jì)劃”人才、該院太赫茲技術(shù)研究中心主任崔洪亮稱。為此，在項(xiàng)目的支持下，從2013年起，他們以太赫茲光譜成像技術(shù)為研究重點(diǎn)，開展太赫茲光譜成像儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成，并針對(duì)碳纖維、玻璃纖維、航空泡沫、聚乙烯、石墨烯五類材料，在太赫茲無損檢測(cè)研究上取得諸多突破。

“傳統(tǒng)檢測(cè)方法是在材料表面進(jìn)行逐點(diǎn)檢測(cè)，檢測(cè)范圍小，且必須接觸到材料，也就可能對(duì)材料造成損傷。”他說，太赫茲技術(shù)可實(shí)現(xiàn)大面積快速掃描成像，大約長(zhǎng)30厘米、寬30厘米的材料，僅需1-3分鐘就完成檢測(cè)，由于不用接觸材料，因此不會(huì)對(duì)材料造成損傷。那些毫米級(jí)和亞毫米級(jí)的缺陷，都難逃其“法眼”。

實(shí)際上，除了應(yīng)用于復(fù)合材料，他們還與重慶墨希科技有限公司合作，在國(guó)內(nèi)首次將太赫茲技術(shù)應(yīng)用于石墨烯薄膜材料電導(dǎo)特性的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積石墨烯薄膜材料的質(zhì)量監(jiān)控，推動(dòng)石墨烯的應(yīng)用和產(chǎn)品開發(fā)。

據(jù)了解，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已圍繞相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)了8項(xiàng)發(fā)明專利，其中2項(xiàng)獲授權(quán)，另外還申請(qǐng)了一項(xiàng)軟件著作權(quán)登記。

“目前，利用太赫茲技術(shù)進(jìn)行無損檢測(cè)的成本還較高，為此，我們還將做進(jìn)一步研究，降低太赫茲技術(shù)的檢測(cè)成本。此外，我們還將拓寬太赫茲技術(shù)無損檢測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域，為企業(yè)及相關(guān)機(jī)構(gòu)改進(jìn)制造工藝和提升產(chǎn)品性能提供更優(yōu)質(zhì)的檢測(cè)服務(wù)。”崔洪亮說。（文章來源：中國(guó)化工儀器網(wǎng)）

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