基于压电阻抗法的热障涂层热生长氧化层无损检测方法

摘要

一种基于压电阻抗法的热障涂层热生长氧化层无损检测方法，属于材料无损检测与评价技术领域。该系统由阻抗分析仪、压电晶片、涂层试样、计算机等组成。首先利用强力胶将压电晶片固定到涂层试样待检测部位，焊接导线并校正阻抗分析仪。然后利用阻抗分析仪在兆赫级频带内，对压电晶片进行电阻抗模值信号测量，根据测量结果选取谐振峰分布集中的频带作为检测频段，确定采样点数和采样频率。在选定的检测频段内对氧化前后的涂层试样分别进行电阻抗模值信号测量。最后根据电阻抗信号测量结果，计算出氧化损伤识别指数RMSD，对形成热生长氧化层进行判定。本方法具有100％无损检测的优点，成本低，效率高，操作方便，易于实用化，具有较大的经济效益和社会效益。

主权项

一种基于压电阻抗法的热障涂层热生长氧化层无损检测方法，使用强力胶将压电晶片(3)粘贴于涂层试样(4)上表面待检测部位，其特征是：在所述压电晶片(3)上表面焊接上、下电极的连接导线(2)，连接导线(2)与阻抗分析仪(1)之间采用电气连接；将粘贴有压电晶片(3)的涂层试样(4)放置于泡沫板(5)上；借助计算机(6)对阻抗分析仪(1)测得的压电晶片(3)的电阻抗信号进行分析；检测热生长氧化层时采用的测量步骤如下：(1)设定阻抗分析仪(1)的测量参数；(2)利用阻抗分析仪(1)在兆赫级频率范围内对氧化前的涂层试样(4)进行电阻抗模值信号测量；(3)根据电阻抗模值信号幅度谱，在兆赫级频率范围内选取谐振峰幅度明显、分布集中的频带作为检测频段，确定采样点数和采样频率；(4)根据步骤(3)确定的检测频段，以固定采样频率的方式分别对氧化前后的涂层试样(4)进行电阻抗模值信号测量；(5)将涂层试样(4)氧化前后电阻抗模值信号的测量数据代入到式1中， RMSD ( % ) = Σ i = 1 n ( y i - x i ) 2 Σ i = 1 n x i 2 × 100 - - - ( 1 ) 式中：n为采样数据点数，xi和yi分别是氧化前后涂层试样(4)电阻抗模值信号的测量结果，经计算得到涂层试样(4)的氧化损伤识别指数RMSD值，并对热生长氧化层的形成进行表征。