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太赫兹技术应用新突破 给复合材料做无创“体检”

导读: 给复合材料做无创“体检”,一次检测面积大,速度快,能准确“揪”出材料缺陷。近日,有关方面从中国科学院重庆绿色智能技术研究院获悉,在重庆市科委应用开发项目支持下,该院太赫兹技术研究中心在国内率先将太赫兹技术应用于复合材料无损检测。

  OFweek仪器仪表网讯:给复合材料做无创“体检”,一次检测面积大,速度快,能准确“揪”出材料缺陷。近日,有关方面从中国科学院重庆绿色智能技术研究院获悉,在重庆市科委应用开发项目支持下,该院太赫兹技术研究中心在国内率先将太赫兹技术应用于复合材料无损检测,目前已在重庆国际复合材料有限公司、重庆市纤维检验局等4家单位实现了示范应用。

  据介绍,太赫兹波是频率在0.1-10THz(波长为0.03-3mm)之间的电磁波,在电磁波谱中位于微波和红外线之间。长期以来,由于缺乏有效的太赫兹源和探测器,太赫兹波未能得到充分的研究和应用。近年来,随着科学技术的发展,太赫兹波才逐渐开始应用,例如美国宇航局利用太赫兹无损检测成像技术成功分析了“哥伦比亚”号航天飞机失事中复合材料存在的缺陷。

  “目前,欧美国家已推出很多性能优异的太赫兹无损检测成像设备及检测方法,我国在太赫兹核心技术及高端设备方面几乎还处于空白。”国家“千人计划”人才、该院太赫兹技术研究中心主任崔洪亮称。为此,在项目的支持下,从2013年起,他们以太赫兹光谱成像技术为研究重点,开展太赫兹光谱成像仪系统设计与集成,并针对碳纤维、玻璃纤维、航空泡沫、聚乙烯、石墨烯五类材料,在太赫兹无损检测研究上取得诸多突破。

  “传统检测方法是在材料表面进行逐点检测,检测范围小,且必须接触到材料,也就可能对材料造成损伤。”他说,太赫兹技术可实现大面积快速扫描成像,大约长30厘米、宽30厘米的材料,仅需1-3分钟就完成检测,由于不用接触材料,因此不会对材料造成损伤。那些毫米级和亚毫米级的缺陷,都难逃其“法眼”。

  实际上,除了应用于复合材料,他们还与重庆墨希科技有限公司合作,在国内首次将太赫兹技术应用于石墨烯薄膜材料电导特性的检测,实现对大面积石墨烯薄膜材料的质量监控,推动石墨烯的应用和产品开发。

  据了解,研发团队已围绕相关技术申请了8项发明专利,其中2项获授权,另外还申请了一项软件著作权登记。

  “目前,利用太赫兹技术进行无损检测的成本还较高,为此,我们还将做进一步研究,降低太赫兹技术的检测成本。此外,我们还将拓宽太赫兹技术无损检测的应用领域,为企业及相关机构改进制造工艺和提升产品性能提供更优质的检测服务。”崔洪亮说。

责任编辑:nick
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