防热瓦复合材料结构损伤缺陷的太赫兹无损检测方法研究

来源：电子测量技术杂志2025年第19期北京时间：

作者：叶梓龙，王赛男，刘武刚，宋俊柏，周伟

单位：1.河北大学质量技术监督学院 保定 071002; 2.河北大学计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心 保定 071002; 3.北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室 北京 100076

摘要：防热瓦复合材料凭借其优异的耐高温性能在航天领域得到广泛应用，但服役过程中易产生内部缺陷，对飞行器安全构成潜在威胁。因此，开展防热瓦复合材料的无损检测研究具有重要工程意义。本研究基于太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)，对预制孔洞缺陷的防热瓦材料进行系统性无损检测研究。采用反射式太赫兹扫描系统获取样本时域信号，并引入Savitzky-Golay滤波算法进行信号降噪优化，提取关键特征参数构建成像。针对单一参数成像结果在缺陷检测精度上的局限性，创新性地提出小波图像融合与Canny边缘检测算法相结合的检测方法。实验结果表明，该方法不仅实现了对预置孔洞缺陷的全部识别，缺陷识别率达到100%，而且对直径分别为10 mm和5 mm的孔洞缺陷，检测误差均控制在0.5 mm范围内，相对误差不超过6%。这种高精度检测方法为防热瓦复合材料缺陷检测的智能化发展提供了思路和方案。

关键词：陶瓷复合材料;太赫兹;孔洞缺陷表征;无损检测;缺陷识别

基金资助：联合创新基金（BQJJ202402）、河北大学无损检测技术及仪器创新团队（IT2023C03）项目资助