孔隙率检测方法及应用

材料的强度与孔隙率有关，采用无损检测方法对孔隙率加以评估是必要的。

已知试件孔隙率的高低影响着声在其中的传播速度和衰减。在诸如通过化学蒸气渗入形成的SiC纤维增强SiC基体复合材料中可有不同程度的孔隙率（体积分数26%～39%）。由于声在其中传播衰减大，为确定超声波性能和材料性能之间的关系，采用了以激光穿透法测声速和衰减的方法。激光法的优点是可将较大的超声波能量耦合到试样以检测较小部分。

检测所用装置如图13.4-4所示，Nd：YAG激光器，以10ns脉冲加热试件表面，对于大多数的面积扫查，激光器作用在10mJ/脉冲，在干燥的试件表面，分布在6mm点上，通过热弹转换，在表面产生超声波脉冲，用这种装置所产生的超声波能量密度要大于压电装置所产生的，因为它避免了在入射面反射而引起的损失，进而可利用较小的接收换能器以获得小的局部超声波测量。

图13.4-3 SiC/SiC试块上不同深度与孔径平底孔的热成像

图13.4-4 用脉冲激光器在试件表面通过热弹转换产生声脉冲所用的穿透测量系统（透射的声脉冲用普通压电换能器以水耦合剂试件来检测）(www.xing528.com)

用所述装置在上述试件上所得结果如图13.4-5、图13.4-6所示。数据的分散说明还可能有其他因素影响着声能在试件中的传播，这是须加注意的。

图13.4-5 在1.6MHz衰减与试样孔隙率的关系

图13.4-6 用普通脉冲系统测得的声速