【正文】 用 EEC2020 電磁檢測(cè)儀的實(shí)驗(yàn)研究方案 .......................... 10 基于特種碳纖維復(fù)合材料最佳檢測(cè)參數(shù)試驗(yàn) ....................... 11 基于 特種碳纖維復(fù)合材料涂層測(cè)厚對(duì)比試驗(yàn) ....................... 13 基于 4基體不同點(diǎn)的不均勻性測(cè)試不同點(diǎn)的提離值 ................ 14 以薄膜為模擬涂層的特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度測(cè)量試驗(yàn) ......... 15 點(diǎn)式探頭最佳檢測(cè)參數(shù)試驗(yàn) ..................................... 18 試塊（ B B B3）涂層厚度測(cè)量對(duì)比試驗(yàn) ....................... 21 標(biāo)準(zhǔn)厚度的塑料薄膜模擬涂層厚度測(cè)量（ B3b 面為基體面） ........ 22 試塊（ B B B3）涂層 a 面的厚度測(cè)量試驗(yàn) ..................... 25 4. 試驗(yàn)結(jié)果分析 用 SMART2097 渦流檢測(cè)儀的試驗(yàn)結(jié)果分析 ........................ 27 用 EEC2020 電磁檢測(cè)儀的試驗(yàn)結(jié)果分析 .......................... 27 5. 結(jié)論與展望 結(jié)論 ......................................................... 28 展望 ......................................................... 29 參考文獻(xiàn) ............................................................ 30 致 謝 ................................................................ 31 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 1 特種復(fù)合材料的膜層厚度的渦流測(cè)量的研究 1. 緒論 引言 隨著社會(huì)不斷的發(fā)展和進(jìn)步，渦流檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在很多地方，比如航天、航空領(lǐng)域中金屬和陶瓷等構(gòu)件的檢測(cè)。 本文通過開展特種復(fù)合材料基體（特種碳纖維復(fù)合材料）及其表面涂層（碳化硅 抗氧化保護(hù)涂層）厚度的渦流檢測(cè)技術(shù)研究，完成了涂層厚度渦流法測(cè)量的可行性理論與試驗(yàn)研究，確定了理論測(cè)量范圍和分辨率，開展了相關(guān)特種碳纖維復(fù)合材料涂層測(cè)厚試驗(yàn)，并且對(duì) 基于特種碳纖維復(fù)合材料最佳檢測(cè)參數(shù)試驗(yàn)、基于特種碳纖維復(fù)合材 料涂層測(cè)厚對(duì)比試驗(yàn)、基于 4基體不同點(diǎn)的不均勻性測(cè)試不同點(diǎn)的提離值、以 薄膜為模擬涂層的特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度測(cè)量試驗(yàn)、在 5工件不同點(diǎn)測(cè)試其提離值以及將 4試塊覆蓋薄膜（約為 8090um)與 5對(duì)比、 4工件在多少厚度的薄膜能分辨等進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí) 利用 Origin 軟件對(duì)測(cè)量所 得的數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并繪制如文中所得圖形。覆蓋層厚度的精確測(cè)定不僅是優(yōu)化涂鍍工藝的基礎(chǔ) ,也是表面層質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。 III、畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作內(nèi)容及完成時(shí)間： 工作安排如下： 第 14 周 、方法 第 57 周 試件 的分析及實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì) 第 812 周 分析及相關(guān)參數(shù)的修正 第 1314 周 、準(zhǔn)備答辯 第 1518 周 Ⅳ 、主 要參考資料： [1].任吉林 ,林俊明 .電磁無損檢測(cè) [M].北京 :科學(xué)出版社 ,2020. [2].宋植堤 .覆層厚度測(cè)試技術(shù) [M].. ． [3]. 陸 明炯 .實(shí) 用機(jī) 械工 程材 料手 冊(cè) [M]. 沈陽 市 . 遼寧 科學(xué) 技術(shù) 出 版社 ,2020:11021103. [4].屠海令 ,江君照 .金屬材料理化測(cè)試全書 [M].北京市 .化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020:236237. [5].任吉林 .渦流檢測(cè) [M].北京 :國(guó)防工業(yè)出版社 ,1985:5155. [6].Dubov A A. Method of magic memory of metals [J].Tyazheloe,2020,4(8):67. [7]. 劉振作 .渦流涂鍍層測(cè)厚儀開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀 [J].2020,(03) [8]. 彭雪蓮 .磁性法和電渦流測(cè)厚儀的特點(diǎn)及其應(yīng)用 [J].表面技術(shù)， 2020,(06) [9]. 任吉林 .電磁檢測(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [10]. 曾亮 . 特種復(fù)合材料涂層厚度渦流法測(cè)量技術(shù)的研究 ,2020 [11]. 任吉林，曾 亮，張麗攀，宋 凱，陳 曦 . 碳纖維復(fù)合材料涂層厚度渦流法測(cè)量的研究 ,2020 信息與電子 學(xué) 部 測(cè)控技術(shù)與儀器 專業(yè)類 1082020 班 學(xué)生（簽名）： 日期： 2020 年 2 月 25 日 指導(dǎo)教師（簽名）： 助理指導(dǎo)教師 (并指出所負(fù)責(zé)的部分 )： 信息與電子學(xué) 部 學(xué)部 主任（簽名）： 附注 :任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書首頁。 設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 1. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工藝； 2. 選擇 特種復(fù)合材料涂層厚度渦流法測(cè)量的頻率 ； 3. 開展 特種復(fù)合材料涂層厚度渦流法測(cè)量可行性的實(shí)驗(yàn)研究 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 特種復(fù)合材料的膜層厚度的 渦流測(cè)量的研究 系 別 信息與電子學(xué)部 專業(yè)名稱 測(cè)控技術(shù)與儀器 班級(jí)學(xué)號(hào) 108202011 學(xué)生姓名 陳修忻 指導(dǎo)教師 唐繼紅 二 O 一 四 年 五 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 I、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目： 特種復(fù)合材料涂層厚度渦流法測(cè)量的研究 II、畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )使用的原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 原始材料準(zhǔn)備： 試樣若干 ； 渦流檢測(cè)儀器及專用探頭 。 相關(guān)論文資料若干篇及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 4. 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理； 。 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。 作者簽名： 日期： 學(xué)位論 文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 4 特種 復(fù)合材料的膜層厚度的渦流測(cè)量的研究 學(xué)生姓名： 陳修忻 班級(jí)： 1082020 指導(dǎo)老師： 唐繼紅 摘要： 金屬部件上涂鍍覆蓋層 ,因其明顯地改善了材料表面的抗磨、抗蝕等特性 ,故在各工業(yè)領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。非破壞性測(cè)厚雖有射線、超聲、磁感應(yīng)、電磁渦流等多種方法 ,但對(duì)薄金屬鍍層厚度的檢測(cè) ,采用渦流法無疑是最有效的。 從而為特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度的渦流法測(cè)量提供了可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支持。為了確保飛船和飛機(jī)的飛行安全，則必須對(duì)有關(guān)構(gòu)件進(jìn)行定期的在役檢測(cè)。同時(shí)，渦流檢測(cè)能夠有效的抑制探頭晃動(dòng)、材質(zhì)不勻等引起的干擾信號(hào)等問題。主要儀器有： SMART209 EEC2020等。主要儀器有： EEC3 SMART20 EMS2020。對(duì)管道晶間腐蝕、壁厚減薄和外壁磨損等均能可靠檢出，在檢測(cè)中能有效地去除支撐板和管板的干擾信號(hào)。渦流檢測(cè)技術(shù)用于螺紋、鈦管等金屬管道的檢測(cè)；用于軍工兵器的炮筒、炮彈底座、導(dǎo)彈發(fā)射架、彈殼，戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)翼、葉片、起落架和輪轂等的役前和在役檢測(cè)；渦流檢測(cè)技術(shù)用于各種金屬管、棒材的在線、離線檢測(cè)。主要儀器有： EEC22+、 EEC3 EEC30+、EEC2020。測(cè)量鍍?cè)阼F磁性金屬物質(zhì)表面的非鐵磁性金屬鍍層的厚度應(yīng)用的是磁感應(yīng)技術(shù)；金 屬表面的非金屬層厚度的測(cè)量應(yīng)用的是渦流的提離效應(yīng)。其中以碳化硅為首的碳纖維復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料通常作為高溫耐熱構(gòu)件已經(jīng)被應(yīng)用于航空航天的關(guān)鍵高溫部件當(dāng)中，然而許多航空航天構(gòu)件的工作環(huán)境溫度可高達(dá) 1650176。 C 以上尤 其是超過 2020176。所以可以說以碳化硅為首的碳纖維復(fù)合材料是新型材料技術(shù)的集中體現(xiàn)以及先進(jìn)復(fù)合材料的典型代表，而且該類復(fù)合材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于航空航天、軍工以及其它民用工業(yè)領(lǐng)域。 在對(duì)零部件進(jìn)行表面處理時(shí)所采用的是表面覆層技術(shù)。如果涂鍍層過薄，則會(huì)達(dá)不到對(duì)材料進(jìn)行表面處理的要求。為此，要求采取一定的有效檢測(cè)方法對(duì)涂鍍層的厚度進(jìn)行測(cè)量是十分有必要的，所以涂鍍層測(cè)厚技術(shù)也因此隨之發(fā)展起來。由于各種方法所適用的檢測(cè)對(duì)象不同，盡管操作應(yīng)用方法差異，但各自具有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。超聲測(cè)厚法測(cè)厚具有比較高的靈敏度，雖然可以滿足目前工業(yè)生產(chǎn)中的測(cè)量精度要求，但這種方法的測(cè)量范圍比較大，一般為 1~200mm，所以難以實(shí)現(xiàn)對(duì)于μ m 級(jí)超薄涂層的 測(cè)量，而且在測(cè)試過程中還需要使用耦合劑，導(dǎo)致操作不便。磁感應(yīng)測(cè)厚法通常被應(yīng)用于磁性材料表面上絕緣磁性鍍層厚度的測(cè)量，其測(cè)量范圍只達(dá)到了 500μ m~20mm，并且其測(cè)量面積最小約為Ф 12mm，故對(duì)于點(diǎn)范圍涂層厚度難以測(cè)量。但其中的一些測(cè)厚方法都難以滿足 超薄涂層（幾十個(gè)μm）的測(cè)量要求。因此在測(cè)量超薄涂層厚度的各種方法中，渦流測(cè)厚法有著其他測(cè)量方法無可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)。但這種測(cè)厚技術(shù)還是不夠成熟，其測(cè)量的涂層對(duì)象主要為基體材料的電導(dǎo)率與涂層材料電導(dǎo)率差異很大的涂層厚度或者是非磁性或磁性金屬基體上的絕緣層厚度，而本次課題 所研究的對(duì)象則是采用三向編織工藝制成的帶 SiC 涂層的特種碳纖維復(fù)合材料的基體材料，這種材料雖然是屬于非磁性金屬基體上金屬涂層范疇，但是不同于一般金屬材料，這種材料的基體和涂層都屬于低電導(dǎo)率材質(zhì)并且存在電導(dǎo)率不均勻分布的性質(zhì)。 本次課題主要是基于 目前渦流測(cè)厚技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，探討研究特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度渦流檢測(cè)的可行性，為實(shí)現(xiàn)渦流法測(cè)量特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度提供實(shí)用、可靠的試驗(yàn)和理論依據(jù)。例如，飛機(jī)機(jī)翼厚度以及化工容器的厚度 ， 核反應(yīng)燃料棒包覆層等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，在應(yīng)用上互相補(bǔ)充。超聲測(cè)厚有共振法、脈 沖反射法，從測(cè)量精度來 將 ，可 以 滿足生產(chǎn)中的 各種 要求，但超聲法需要耦合劑， 并且 被測(cè)厚度需大于 2mm。 采用電渦流原理 由此 開發(fā)渦流涂鍍層測(cè)厚儀，測(cè)量非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 4 蓋層厚度已 經(jīng) 有數(shù)十年歷史 。隨著新型工程材料的開發(fā)，微電子技術(shù)應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化事業(yè)進(jìn)程，尤以近十年來，渦流測(cè)厚技術(shù)得到迅猛 的 發(fā)展，渦流涂鍍層測(cè)厚儀在電 路