GFRP材料损失缺陷的微波反射定量检测*

回沛林， 李 勇， 王若男， 方 阳， 陈振茂， 武永卓

(1.西安交通大学 航天航空学院 机械结构强度与振动国家重点实验室 陕西省无损检测与结构完整性评价工程技术研究中心，陕西 西安 710049; 2.无损检测技术福建省高校重点实验室 福建技术师范学院,福建 福清 350300；3.亿科检测认证有限公司,江苏 昆山 215331)

0 引 言

玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer，GFRP)，也称玻璃钢，是一种质轻、比强度高、耐腐蚀、电/热绝缘性能好、耐瞬时超高温性能好且易着色的复合材料，被广泛应用于航天、航空、能源、化工等重要工程领域的关键结构中。然而，在制备和服役过程中，GFRP易受到侧向冲击形成局部材料损失缺陷[1]，该缺陷是造成GFRP结构失效的典型成因之一，严重影响GFRP结构完整性[2]。因此，GFRP局部材料损失缺陷的高效无损定量检测对保证结构服役安全、避免重大事故十分必要。目前，GFRP无损检测技术包括超声检测[3]、声发射检测、红外检测[4]、射线检测等[5]。但上述检测技术在GFRP局部材料损失的实际检测中存在一定的局限性，即超声检测需要耦合剂，检测速度较慢，结果易受工件表面状态的影响[6]；声发射检测结果易受机电噪声干扰[7]；由于GFRP导热性能较差，红外检测的精度较低[8]；射线检测存在对检测人员身体造成辐射伤害的可能性，检测周期较长，检测设备较为庞大。

微波检测是利用微波在介电材料传播过程中，遇到材料非连续处时发生反射、透射和散射的特性而提出的一种新型无损检测技术。该技术具有检测频谱宽、穿透力强、灵敏度高、非接触，无需耦合剂等特点；……