常用的複合材料非破壞檢測方法

1.超音波檢測

超音波非破壞檢測檢測的方法是利用超音波在被測樣品內傳播，遇到缺陷 發生的發射波和透射波的頻率、振幅和相位等參數的變化，判斷樣品內部的缺 陷和組織結構的狀況，從而達到檢驗樣品質量的目的。目前已發展有三類超音 波非破壞檢測(林金福等人，2002；何彥儒，2007)。

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(1) 超音波-A 掃描：

可以記錄和顯示發射信號和回波信號，探測和表徵被測樣品的內部缺陷，

也可用於量測被測樣品的厚度。

(2) 超音波-B掃描：

超音發射和接收器探針沿被測樣品表面掃描，通過檢測樣品上表面、下表 面和內部缺陷的反射信號，可探測前進方向上遇到的樣品內部缺陷，但不顯示 缺陷的寬度。

(3) 超音波-C掃描：

檢測樣品每一不同深度反射面，在平面區域缺陷位置和面積大小，如圖 2.

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2. X-Ray 照相檢測

利用射線照相檢測(Radigraphy Testing)方面，一般大多使用 X 射線和γ射 線，射線會在經過檢測物的時候依照其內部密度的不同，射線會不等吸收，在 檢測物後方放置對射線敏感的特殊膠片，依射線被吸收的不同呈現在底片上的 曝光程度也會有所不同，X-Ray射線(X 射線)在通過對其吸收率較大的材質或是 缺陷時，便能在底片上有較為明顯的影像差異效果，對於通過吸收程度較小的 材質、區域或是遇到缺陷的厚度較小的情形成像變會不明顯，這時可以考慮對 試片的缺陷處滲入對 X-Ray 有高度吸收力的化學藥劑(顯影劑)，但是此方法的 缺點在於若是內部裂縫沒有通到外部的話，藥劑便無法產生效果。膠片經過

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X-Ray感光後，經過多道的暗房處理程序，就可以得到具有與試片結構和內部缺

現相對應，以不同顏色深淺程度顯示的圖像；透過對底片上圖像的觀察可以評 定試片中缺陷的種類、大小、形狀和分布狀況等，如圖2. 20(何彥儒，2007)。

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2.0~3.5 350~750 0.4~1.0

主要為結構材料之

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圖2. 1 光纖構造圖 (Ghatak，1998)

圖2. 2 巨觀彎曲造成光損失 (郭宏源，2002)

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圖2. 3 微觀彎曲造成光損失 (郭宏源，2002)

圖2. 4 在光纖中的雷利散射 (吳彥然，2006)

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圖2. 5 OTDR量測示意圖 (Derickson，1998)

圖2. 6 OTDR軌跡圖 (Derickson，1998)

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圖2. 7 光時域反射儀動態範圍示意圖 (陳建村，2003)

圖2. 8 事件盲區和衰減盲區 (Derickson，1998)

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圖2. 9 不同的脈衝寬度量測曲線 (Derickson，1998)

0 1 2 3 4 5 6 7

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圖2. 11 光纖與TDR之錯動變型實驗 (崔志龍，2003)

圖 2. 12光纖與TDR之錯動變型實驗剪動變形器

(崔志龍，2003)

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圖2. 13剪動量為0mm 與1mm 之光纖b(訊號2為斷裂處) (崔志龍，2003)

圖2. 14剪動0mm 與2mm時光纖 a(訊號3為錯動點) (崔志龍，2003)

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圖2. 15 光纖a剪動量與光損失之關係

(崔志龍，2003)

剪動量(mm) 2 3 4 5 6 8 10

損耗量(dB) 0.16 0.36 0.48 0.53 0.69 1.22 1.75

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圖2. 16 複合材料之特性圖

(馬振基，1988)

圖2. 17 纖維強化複合材料破壞示意圖(一) ( J.Karger-Kocsis and K.Friedrich﹐1988)

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圖2. 18 纖維強化複合材料破壞示意圖(二) ( J.Karger-Kocsis and K.Friedrich﹐1988)

圖2. 19 超音波檢測原理示意圖C-scan (何彥儒，2007)

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圖2. 20X-Ray射線照相檢測 (何彥儒，2007)

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