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技術應用新突破！利用太赫茲技術給復合材料做無創“體檢”

發布時間：2017-05-15

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給復合材料做無創“體檢”，一次檢測面積大，速度快，能準確“揪”出材料缺陷。近日，有關方面從中國科學院重慶綠色智能技術研究院獲悉，在重慶市科委應用開發項目支持下，該院太赫茲技術研究中心在國內率先將太赫茲技術應用于復合材料無損檢測，目前已在重慶國際復合材料有限公司、重慶市纖維檢驗局等4家單位實現了示范應用。

據介紹，太赫茲波是頻率在0.1-10THz（波長為0.03-3mm）之間的電磁波，在電磁波譜中位于微波和紅外線之間。長期以來，由于缺乏有效的太赫茲源和探測器，太赫茲波未能得到充分的研究和應用。近年來，隨著科學技術的發展，太赫茲波才逐漸開始應用，例如美國宇航局利用太赫茲無損檢測成像技術成功分析了“哥倫比亞”號航天飛機失事中復合材料存在的缺陷。

“目前，歐美國家已推出很多性能優異的太赫茲無損檢測成像設備及檢測方法，我國在太赫茲核心技術及高端設備方面幾乎還處于空白。”國家“千人計劃”人才、該院太赫茲技術研究中心主任崔洪亮稱。為此，在項目的支持下，從2013年起，他們以太赫茲光譜成像技術為研究重點，開展太赫茲光譜成像儀系統設計與集成，并針對碳纖維、玻璃纖維、航空泡沫、聚乙烯、石墨烯五類材料，在太赫茲無損檢測研究上取得諸多突破。

“傳統檢測方法是在材料表面進行逐點檢測，檢測范圍小，且必須接觸到材料，也就可能對材料造成損傷。”他說，太赫茲技術可實現大面積快速掃描成像，大約長30厘米、寬30厘米的材料，僅需1-3分鐘就完成檢測，由于不用接觸材料，因此不會對材料造成損傷。那些毫米級和亞毫米級的缺陷，都難逃其“法眼”。

實際上，除了應用于復合材料，他們還與重慶墨希科技有限公司合作，在國內首次將太赫茲技術應用于石墨烯薄膜材料電導特性的檢測，實現對大面積石墨烯薄膜材料的質量監控，推動石墨烯的應用和產品開發。

據了解，研發團隊已圍繞相關技術申請了8項發明專利，其中2項獲授權，另外還申請了一項軟件著作權登記。

“目前，利用太赫茲技術進行無損檢測的成本還較高，為此，我們還將做進一步研究，降低太赫茲技術的檢測成本。此外，我們還將拓寬太赫茲技術無損檢測的應用領域，為企業及相關機構改進制造工藝和提升產品性能提供更優質的檢測服務。”崔洪亮說。（文章來源：中國化工儀器網）

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