Томские ученые разработали новый способ обработки углеродных наноматериалов

В Томске ученые из Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ разработали новый способ теплового контроля авиационных композитов. О способе обработки углеродных наноматериалов сообщили во вторник, 16 апреля, в пресс-службе вуза.

При обнаружении дефектов углепластиков и стеклопластиков томские ученые предложили использовать принудительное охлаждение в комбинации с основным импульсом нагрева. В итоге получилось сделать более достоверным контроль материалов, имеющих высокий уровень тепловых помех. На основе полученных результатов специалисты разрабатывают портативный дефектоскоп, который можно будет применять для оценки качества композиционных деталей авиакосмической техники.

- Новый способ теплового неразрушающего контроля композитов основан на последовательном нагреве и охлаждении поверхности материалов. Сначала смоделировали параметры способа, после провели эксперименты с применением метода линейного сканирования, - отметили в ТПУ.

Для экспериментов выбрали многослойную пластику из оргстекла, окрашенную черной матовой краской. Это обеспечило низкий уровень тепловых помех ее поверхности. Также ученые использовали и изделие из углепластика с существенно шероховатой поверхностью. Оба образца были со скрытыми дефектами. В процессе эксперимента специалисты нагревали поверхности галогенной лампой, затем принудительно охлаждали поверхности объекта контроля, отмечали изменения на температурном поле. Оказалось, что принудительное охлаждение контролируемой поверхности в определенный момент после нагрева способствовало снижению избыточной температуры поверхности объекта до его начальной температуры, в то время как внутренняя структура продолжала "отдавать" тепло, и скрытые дефекты еще производили значительные температурные сигналы. При этом величина температурного контраста существенно возрастала.

- В итоге на фоне "подавленных" шумов поверхности температурные отметки дефектов оказались видны лучше, - отметил старший научный сотрудник Центра промышленной томографии ТПУ Арсений Чулков.

Искусственное повышение температурного сигнала над внутренними дефектами повысило вероятность их обнаружения. Сейчас ученые разрабатывают прототип портативного дефектоскопа, который будет контролировать предложенный способ. Также он окажется пригоден и для контроля дефектов в оптически прозрачных и полупрозрачных композитах. Особенность устройства в том, что вместо оптического источника для нагрева и охлаждения станут использовать конвективный источник.