中國航空報訊：塗層技術作為(wei) 航空發動機的核心技術，發揮著隔熱、防護、抗磨、抗衝(chong) 擊、減震等不同的作用，從(cong) 而提高了航空發動機的最高工作溫度，減少燃油消耗，降低與(yu) 空氣的摩擦，延長航空發動機的使用壽命，保障航空發動機的安全可靠運行。

塗層厚度不均勻、黏接質量、厚度超標都將影響塗層的性能。在製作過程中，塗層和基體(ti) 材料黏接不牢甚至脫黏；在使用過程中，塗層產(chan) 生裂紋或者塗層與(yu) 基體(ti) 脫黏分離，都將嚴(yan) 重影響航空發動機的運行安全，因此對塗層缺陷的檢測十分重要。

航空發動機塗層缺陷的檢測技術主要有紅外熱波無損檢測、激光散斑技術、微波技術等。其中，紅外熱波無損檢測技術是一種數字化新型無損檢測技術，具有非接觸、非破壞、檢測麵積大、檢測速度快、便於(yu) 在線在役檢測、結果直觀易懂等優(you) 點，受到越來越多研究人員的關(guan) 注。

紅外熱波成像技術屬於(yu) 主動紅外熱成像技術，與(yu) 被動紅外熱成像的區別在於(yu) 其是主動施加熱激勵。目前，國際上主流采用高功率閃光燈進行熱激勵，但是閃光燈電源體(ti) 積龐大而且笨重，閃光燈熱均勻性差，隻能近距離進行熱激勵。為(wei) 此，南京諾威爾光電係統有限公司和中國航發南方的研究人員們(men) 采用激光掃描紅外熱波技術，利用線狀連續激光束在試件表麵進行掃描，形成高功率密度的脈衝(chong) 熱激勵，實現試件表麵的熱激勵。

激光掃描熱波成像基本原理

紅外熱波無損檢測技術主動采用熱激勵源對材料表麵進行加熱，形成的熱波向材料內(nei) 部進行傳(chuan) 播，材料內(nei) 部的缺陷如裂紋、脫黏、損傷(shang) 等會(hui) 形成熱阻而影響熱波的傳(chuan) 播，從(cong) 而引起材料表麵溫度場的變化。利用紅外熱像儀(yi) 記錄材料表麵的溫度變化，從(cong) 而可以檢測到材料內(nei) 部的缺陷信息。

紅外熱波無損檢測技術的必要條件是材料內(nei) 部的溫度梯度，而脈衝(chong) 熱激勵則是產(chan) 生這種溫度梯度的有效方法。脈衝(chong) 熱激勵主要包括閃光燈和激光。

近年來，半導體(ti) 激光器的發展非常迅速，由於(yu) 其功率高、價(jia) 格低、體(ti) 積小，在工業(ye) 領域得到了廣泛的應用。半導體(ti) 激光器功率可以達到很高，但半導體(ti) 激光器的輸出一般是點光源，功率密度很高，容易損傷(shang) 材料表麵，不適合直接作為(wei) 紅外熱波無損檢測技術的熱激勵源。為(wei) 此，研究人員提出采用線型激光束掃描方式，其激光器功率很高，功率密度低，可在材料表麵形成短周期的脈衝(chong) 加熱，而不會(hui) 損傷(shang) 材料表麵。

高功率激光器的光束經透鏡整形，形成一均勻線型光斑照射在試件表麵上，數據采集處理係統通過掃描控製裝置，根據試件的特性來調節振鏡和熱像儀(yi) 的掃描時序關(guan) 係，從(cong) 而實現對試件內(nei) 部缺陷的檢測。

激光掃描熱波成像檢測係統

激光掃描熱波無損檢測設備主要由計算機、掃描控製單元、測試平台等部分組成。測試平台包括激光器及冷卻係統、掃描振鏡、熱像儀(yi) 及光路係統等，其采用激光對試件表麵進行掃描與(yu) 采集紅外圖像。掃描控製單元用於(yu) 控製熱像儀(yi) 和激光掃描振鏡之間的同步。計算機係統用於(yu) 硬件控製、係統監測、圖像分析與(yu) 處理等。

激光掃描熱波無損檢測係統中的關(guan) 鍵技術在於(yu) 激光掃描與(yu) 采集之間的同步關(guan) 係，確保激光一進入到紅外熱像儀(yi) 視場就開始同步采集，對於(yu) 後續圖像處理是非常有好處的。激光掃描的快慢根據試件導熱率決(jue) 定，一般掃描速度在6~30mm/s之間。