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绝缘材料2025年第11期:基于主动红外热波技术的环氧复合材料内部裂纹缺陷检测可行性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:余泊羲;杨昊;刘志业;李波;蒲曾鑫;白洁;李欣;

单位:西安工程大学电子信息学院;贵州电网有限责任公司电力科学研究院;

摘要:针对气体绝缘开关设备(GIS)用环氧盆式绝缘子生产过程中,由于固化工艺控制及及热-机械应力等多重因素的耦合作用,易产生裂纹缺陷的问题,本文基于主动红外热波技术,建立脉冲热流在环氧盆式绝缘子中的三维热传导简化等效数学模型,通过仿真分析了裂纹缺陷深度、偏转角度对表面温度场的影响,并搭建主动红外热波无损检测实验平台对环氧材料内部裂纹缺陷进行检测。结果表明:环氧材料缺陷处表面温度随裂纹深度增加呈降低趋势,随裂纹缺陷偏转角度增大呈升高趋势。仿真模型中缺陷深度从0.2 mm增加至1.8 mm时,缺陷处表面温度下降了5.4%,温差由1.66℃下降至0.12℃;偏转角度从0°增大至90°时,环氧材料缺陷处表面温度上升了5.1%,温差由0.40℃升高至2.78℃。本文通过主动红外热波成像无损检测实验成功检测出环氧材料内部的裂纹缺陷,验证了该技术对环氧材料内部裂纹缺陷检测的可行性。

关键词:Al_2O_3/环氧复合材料;;主动红外热波技术;;裂纹缺陷;;红外热成像

基金资助:陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-070);; 中国南方电网有限责任公司创新项目(GZKXM20222398)