在复合材料的无损中，超声波检测是其中应用最为广泛的方法之一。尤其是超声C扫描，由于其显示直观、检测速度快，已成为飞行器零件等大型复合材料构件普遍采用的检测技术。

超声波Ｃ扫描检测作为一种先进的无损检测技术，可检测直接接触法无法实现超声波检测的工件，超声Ｃ扫描成像检测技术具有检测自动化、显示直观、检测速度较快、缺陷的定量、定性、定位准确、检测可靠性较好等特点，已逐渐成为复合材料构件缺陷检测普遍采用的检测技术。

1，超声波无损检测原理

超声检测利用的是超声波在介质中传播的特点。目前用的最多的探伤方法是脉冲反射法。脉冲反射法在探伤时，用纵波或者横波把超声波射入被检物的一面，然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况判断缺陷的情况。通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触，探头则可有效地向工件发射超声波，并能接收缺陷界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度（常称声速）和传播的时间，就可知道缺陷的位置。当缺陷越大，反射面则越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷当量的大小。

超声波检测技术在复合材料方面的应用主要分为2类：一是探测材料或构件中是否存在缺陷，并对缺陷的形状、大小、方位、取向、分布和内含物等情况进行判断，即超声无损检测（Ultrasonic Non-Destructive Testing，UNDT）；二是借鉴有损测试手段获得的信息，在材料的力学性能、微观结构与无损检测参量之间创建相关联系，进而对材料进行评价，即超声无损评价（Ultrasonic Non-Destructive Evaluation，UNDE）。

常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等。前者适用于探测内部缺陷；后者适宜于探测表面缺陷，但对表面的条件要求高，不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查，从而影响检测精度和可靠性。

空气耦合超声检测系统构成

2 ，超声波无损检测的特点及适用的缺陷类型

超声波是指频率在20kHz以上的声波，它们的波长与材料内部缺陷的尺寸相匹配。根据超声波在材料内部缺陷区域和正常区域的反射、衰减与共振的差异来确定缺陷的位置与大小。

超声波检测主要有脉冲反射法、穿透法和反射板法。它们各有特点，应根据不同的缺陷来选择合适的检测方法。

超声波不仅能检测复合材料构件中的分层、孔隙、裂纹和夹杂等缺陷，而且在判断材料的疏密、密度、纤维取向、曲屈、弹性模量、厚度等特性和几何形状等方面的变化也有一定的作用。对于一般小而薄、结构简单的平面层压板及曲率不大的构件，宜采用水浸式反射板法；对于小或稍厚的复杂结构件，无法采用水浸式反射板法时，可采用水浸或喷水脉冲反射法和接触带延迟块脉冲反射法；对于大型结构和生产型的复合材料构件的检测宜采用水喷穿透法或水喷脉冲反射法。由于复合材料组织结构具有明显的各项异性，而且性能的离散性较大，因而产生缺陷的机理复杂且变化多样，航空航天领域的复合材料制件又多为薄型构件，由此引起的噪声和缺陷反射信号的信噪比低，不易分辨，所以在使用时应根据实际情况，选用合适的方法进行检测。

3 ，超声波无损检测的应用

超声检测技术（特别是超声C扫描），由于显示直观、检测速度快，已成为飞行器零件等大型复合材料构件普遍采用的检测技术。ICI Fiberite公司采用9轴式C扫描对蜂窝泡沫夹芯等复杂结构的复合材料构件进行无损检测。麦道公司专为曲面构件设计的第五代自动超声扫描系统，可在九个轴向运动，并能同时保证脉冲振荡器与工件表面垂直。该系统可以完成二维和三维的数据采集，可确定大型复杂构件内的缺陷尺寸。由波音民用飞机集团等单位组成的研究小组，用超声波研究了复合材料机身层合板结构的冲击强度和冲击后的剩余强度，结果表明超声波不仅可以检测损伤，而且能确定损伤对复合材料构件承载能力的影响。Dows公司的先进复合材料实验室，还用超声波确定了各种损伤参数（深度、形状、面积、直径以及分层频率等）与有机纤维复合材料压缩强度的关系。为了适应复合材料制造过程的在线监控, 还发展了用脉冲激光在复合材料生产中产生超声波的检测系统。该系统已成功地应用于远距离、非接触式复合材料固化过程的在线检测监控。