使用反射时间域的太赫兹波形来非破坏性检测涂层脱层.
Daniel Tobar1, Sri Kambhampati2, Anthony J Fitzgerald3
1Department of Physics, University of Western Australia, 35 Stirling Highway, Perth, WA, 6009, Australia. 22990707@student.uwa.edu.au.
Scientific reports
|November 27, 2025
概括
太赫兹脉冲成像可以通过测量明显的厚度变化来检测抗腐蚀涂层中的亚分辨率空气隙. 这种非破坏性方法可以早期检测分层,防止结构完整性损失.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 非破坏性测试 不破坏性测试
- 涂料技术 涂料技术
背景情况:
- 防腐涂料中的粘合性故障会导致分层,从而导致结构性妥协.
- 腐蚀剂通过分层制造的薄隙间进入.
- 早期检测分层是保持结构完整性的关键.
研究的目的:
- 研究太赫兹脉冲成像 (TPI) 用于检测抗腐蚀涂料中分辨率低的空气间隙.
- 通过测量明显厚度变化来评估TPI识别分层的能力.
- 证明TPI是一种用于早期分层检测的非破坏性方法.
主要方法:
- 太赫兹脉冲成像测量是在空气间隙和多层涂料系统上的石英窗口上进行的.
- 测量了覆盖层的明显厚度变化,以推断亚分辨率差距的存在.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 用于估计涂料系统中的分层厚度.
主要成果:
- 在19微米的空气间隙中观察到石英窗口的表面厚度增加,与理论预测一致.
- 在经过分层的老旧油漆系统中,TPI检测出表面基层厚度增加9.9-13.1微米.
- 使用SEM,分层层厚度估计为10微米.
结论:
- 太赫兹脉冲成像可以通过分析明显的厚度变化来检测低于其最小可分辨厚度的空气间隙.
- 该技术提供了一种非破坏性的方法,用于在保护性涂层中早期检测分层.
- TPI增强了对涂层完整性和结构健康监测的评估.


