CN112666165A - 一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，属于无损检测技术领域。该方法包括：步骤(1)：将四硝基‑四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合，得到第一混合物；步骤(2)：将第一混合物涂在飞行器构件表面；步骤(3)：将所涂的第一混合物通过UV光固化；步骤(4)：通过UV照射涂有第一混合物的飞行器构件表面，实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。在本发明中，将难以成膜的四硝基‑四苯基乙烯与成膜性良好的丙烯酸酯结合，制备兼具良好的成膜性与力致发光的涂层，从而可以实现外界冰雹、雨滴、雾霾中的粒子高速冲击时，飞行器外部构件缺陷和损伤的可视化检测。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，特别涉及一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法。
背景技术
由于复杂的气象环境及本身结构、控制等原因，近年来飞行器空难事故时有发生，保证飞行器的安全运行是迫切而重要的问题。特别是飞行器在复杂气象条件下高速飞行或起降落时，冰雹、雨滴、雾霾中的粒子会在其构件表面造成微小的、不易觉察的损伤，一般目视很难检查。现在已有一些检测宏观损伤和断裂的方法，如X-射线法、超声探伤、CT、拉曼光谱检测、光纤光栅传感器，受限于位置、尺寸、成本等，很难快速和直观观察表面缺陷。当产生的微小缺陷不能被快速解决，日积月累，会对飞行器安全运行造成不良影响，因此迫切实现直接可视化技术对飞行器外部缺陷和裂纹进行快速、方便的无损检测。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法。所述方法包括：
步骤(1)：将四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合，得到第一混合物；
步骤(2)：将所述第一混合物涂在飞行器构件表面；
步骤(3)：将所涂的所述第一混合物通过UV光固化；
步骤(4)：通过UV照射涂有所述第一混合物的飞行器构件表面，实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。
进一步地，在所述步骤(1)中，先将所述四硝基-四苯基乙烯完全溶解在四氢呋喃中，然后与所述丙烯酸酯涂层材料混合，超声混合均匀后，抽真空确保所述四氢呋喃完全挥发，得到所述第一混合物。
进一步地，在所述步骤(1)中，所述四硝基-四苯基乙烯的质量为所述丙烯酸酯涂层材料质量的0.1％～0.3％。
进一步地，在所述步骤(1)中，所述四硝基-四苯基乙烯的质量为所述丙烯酸酯涂层材料质量的0.2％。
进一步地，在所述步骤(1)中，所述四硝基-四苯基乙烯与所述丙烯酸酯涂层材料在室温下混合。
进一步地，在所述步骤(2)中，将所述第一混合物涂在飞行器构件表面的厚度为0.5～2mm。
进一步地，在所述步骤(2)中，将所述第一混合物涂在飞行器构件表面的厚度为1mm。
进一步地，所述步骤(3)中，将所涂的所述第一混合物在额定功率6W，波长365nm的UV光源7cm处进行光固化。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本发明中，将难以成膜的四硝基-四苯基乙烯与成膜性良好的丙烯酸酯结合，制备兼具良好的成膜性与力致发光的涂层，从而可以实现外界冰雹、雨滴、雾霾中的粒子高速冲击时，飞行器外部构件缺陷和损伤的可视化检测。其次，将力致发光(MRL)技术引入飞行器的安全检测，实现了对飞行器的表面损伤和断裂进行实时的，全方位的监控。另外，该检测方法操作简便，检测结果清晰直观，不需要进行过专业训练的技术人员，极大地降低了对飞行器安全性检测的门槛以及对飞行器日常维护的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法的流程图；
图2是本发明提供的一种四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为1:100和2:100时的紫外线对比图；
图3是本发明提供的一种四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为 2:100和3:100时的紫外线对比图；
图4是本发明提供的一种落球模拟实验中四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合涂层有破损和无破损处的紫外线对比图；
图5是本发明提供的一种落球模拟实验中四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合涂层有破损和无破损处的SEM对比图；
图6是一种四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合涂层裂纹(用刀划伤)明视野镜检图像和荧光图像对比图；
图7是一种四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合涂层裂纹(拉伸) 明视野镜检图像和荧光图像对比图；
图8是一种四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合涂层裂纹(用剪刀剪成正方形)明视野镜检图像和荧光图像对比图。
具体实施方式
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例目的，不是旨在于限定本发明。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，参见图1，该方法包括以下步骤：
步骤(1)：将四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合，得到第一混合物。
需要说明的是，四硝基-四苯基乙烯，又名1，1，2，2-四(4-硝基苯基)乙烯(TPE-4N)，是一种多功能的AIE发光剂(AIEgen)，它是通过控制硝基苯基化AIEgens的系统间杂交，提出了高灵敏度On-Off MRL材料的机制从而得到的一种新型MRL材料。其发射对机械刺激具有超敏感性，它还在不同表面上显示出优异的成膜能力，并且在加热时可以容易地结晶。
步骤(2)：将第一混合物涂在飞行器构件表面。
步骤(3)：将所涂的第一混合物通过UV光固化。
步骤(4)：通过UV照射涂有第一混合物的飞行器构件表面，实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。
值得说明的是，在本发明中，将难以成膜的MRL材料(四硝基-四苯基乙烯)粉末与成膜性良好的丙烯酸酯结合，制备兼具良好的成膜性与力致发光的涂层，实现外界冰雹、雨滴、雾霾中的粒子高速冲击时，通过UV照射实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。
实施例二
一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，该方法包括以下步骤：
步骤(201)：将四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料在室温下按质量比为1:100混合，得到第一混合物。
步骤(202)：将第一混合物涂在飞行器构件表面，厚度为0.5mm。
步骤(203)：将所涂的第一混合物在额定功率6W，波长365nm的UV 光源7cm处进行光固化。
步骤(204)：通过UV照射涂有第一混合物的飞行器构件表面，实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。
实施例三
一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，该方法包括以下步骤：
步骤(301)：将四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料在室温下按质量比为2:100混合，得到第一混合物。
步骤(302)：将第一混合物涂在飞行器构件表面，厚度为1mm。
步骤(303)：将所涂的第一混合物在额定功率6W，波长365nm的UV 光源7cm处进行光固化。
步骤(304)：通过UV照射涂有第一混合物的飞行器构件表面，实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。
实施例四
一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，该方法包括以下步骤：
步骤(401)：将四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料在室温下按质量比为3:100混合，得到第一混合物。
步骤(402)：将第一混合物涂在飞行器构件表面，厚度为2mm。
步骤(403)：将所涂的第一混合物在额定功率6W，波长365nm的UV 光源7cm处进行光固化。
步骤(404)：通过UV照射涂有第一混合物的飞行器构件表面，实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。
需要说明的是，图2是四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为1:100和2:100时的紫外线对比图；图2中A为四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100时紫外线图，图2中B为四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为1:100时紫外线图，从图中可以看出四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100时紫外发光效果更好。图3是四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100和3:100时的紫外线对比图；图3中C为四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为3:100时紫外线图，图3中D 为四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100时紫外线图，从图中可以看出四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100时和3:100时紫外发光效果相当，但四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100时更能节约经济，因此选择性价比最高的配比2:100。
其次，工作人员进行了落球模拟实验，在TLC板上涂1mm厚的四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100时的混合涂层，将65g小球从1m 的高度砸向TLC板，图4是落球模拟实验中四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合涂层有破损和无破损处的紫外线对比图，图4中O为没有砸TLC板时无破损时的紫外线图，图4中P为小球砸TLC板时有破损时的紫外线图；图5 是落球模拟实验中四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合涂层有破损和无破损处的SEM对比图，图5中E为没有砸TLC板时无破损时的SEM图，图5 中F为小球砸TLC板时有破损时的SEM图。通过图4-5可以看出，在TLC板涂有四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料的混合涂层时，通过紫外线可以快速、方便的找到破损的位置。
再者，工作人员进行了其他模拟实验，在飞行器构件试样表面涂1mm厚的四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料质量比为2:100时的混合涂层，分别通过用刀划伤、拉伸和用剪刀剪成正方形进行验证。图6中G为用刀划伤时的明视野镜检图像，H为荧光图像，图7中I为拉伸时的明视野镜检图像，J为荧光图像，图8中K为用剪刀剪成正方形时的明视野镜检图像，M为荧光图像。从图6-8中可以看到，在紫外线的照射下可以清晰的看到飞行器构件试样表面的破损处。
值得说明的是，在本发明中，将难以成膜的四硝基-四苯基乙烯与成膜性良好的丙烯酸酯结合，制备兼具良好的成膜性与力致发光的涂层，从而可以实现外界冰雹、雨滴、雾霾中的粒子高速冲击时，飞行器外部构件缺陷和损伤的可视化检测。其次，将力致发光(MRL)技术引入飞行器的安全检测，实现了对飞行器的表面损伤和断裂进行实时的，全方位的监控。另外同时，该检测方法操作简便，检测结果清晰直观，不需要进行过专业训练的技术人员，极大地降低了对飞行器安全性检测的门槛以及对飞行器日常维护的成本。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤(1)：将四硝基-四苯基乙烯与丙烯酸酯涂层材料混合，得到第一混合物；
步骤(2)：将所述第一混合物涂在飞行器构件表面；
步骤(3)：将所涂的所述第一混合物通过UV光固化；
步骤(4)：通过UV照射涂有所述第一混合物的飞行器构件表面，实现直观无损的检测飞行器外部的裂纹与缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，先将所述四硝基-四苯基乙烯完全溶解在四氢呋喃中，然后与所述丙烯酸酯涂层材料混合，超声混合均匀后，抽真空确保所述四氢呋喃完全挥发，得到所述第一混合物。
3.根据权利要求2所述的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述四硝基-四苯基乙烯的质量为所述丙烯酸酯涂层材料质量的0.1％～0.3％。
4.根据权利要求3所述的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述四硝基-四苯基乙烯的质量为所述丙烯酸酯涂层材料质量的0.2％。
5.根据权利要求4所述的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述四硝基-四苯基乙烯与所述丙烯酸酯涂层材料在室温下混合。
6.根据权利要求1所述的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，将所述第一混合物涂在飞行器构件表面的厚度为0.5～2mm。
7.根据权利要求6所述的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，将所述第一混合物涂在飞行器构件表面的厚度为1mm。
8.根据权利要求1所述的一种飞行器构件表面损伤可视化检测方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，将所涂的所述第一混合物在额定功率6W，波长365nm的UV光源7cm处进行光固化。
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