复合材料是两种或两种以上具有不同性质、不同形态的材料经过复合工艺制备而成的综合性能优于原组成材料的新型材料。其具有重量轻、强度高等优点，正是因为复合材料具有很多普通单一材料没有的优点，所以应用也越来越广泛，例如：电子电气、汽车等领域，在民用方面都发挥着重要的作用。然而，在复合材料生产制造过程中工艺技术及操作等因素的影响，在制备过程中无法避免会形成的孔洞、分层或纤维分布不均匀等缺陷，影响复合材料的性能、结构完整性及使用寿命。

　　蔡司工业CT能在对检测物件无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清楚、精确、直接地展现被检测物件内部的结构、组成、材质及缺损情况，不仅提高了复合材料的使用可靠性，而且为复合材料制品的设计、改进提供了更多选择。将工业CT技术和制造工艺相结合，能够及时发现缺陷，有利于降低生产成本，改进生产工艺。

　　1　工业CT检测基本原理

　　CT (Computed Tomography)即计算机断层扫描技术，是利用X射线束对被检测试件的整体或局部进行照射，数字探测器接收经过透照该检测件的衰减后X射线，将其转换为光电信号,再经模拟、数字转换为数字信号的实时灰度图像，得到显示内部结构的二维图像，待检测件旋转一周360°而得到一系列二维图像数据，传输至工业计算机由CT软件进行数据的三维重建，进行得到待检测件的三维结构数据，最后用专业的可视化软件对检测件的CT三维数据进行任意方向的断层截面观测和三维数据进行分析。

　　图1.工业CT检测的基本原理图

　　2　工业CT的作用

　　工业CT以及相关数据分析和可视化是当今检测、分析复杂产品的理想选择。近年来，X射线断层扫描、高性能计算、软件算法和用户界面在沟通复杂数据方面取得了长足的进步。CT技术的独特之处在于，可以在360度视角下穿透复合材料的复杂层，然后将把该原始数据通过最先进的软件进行处理，以创建包含数百万个体素的尺寸精确的3D体积图像。

　　图2为在玻璃纤维增强的片状模塑料(SMC)上进行的取向分析结果。每个方向均由某种颜色编码，该取向数据可用于获得整个厚度上的纤维取向分布，以验证流动模拟并为结构模拟提供可靠的数据。

　　图2. 玻璃纤维增强的片状模塑料(SMC)

　　上进行的取向分析结果

　　由这种软件创建的数字输出和彩色编码的3D图像都提供了复合材料微观结构的细节，从而实现按设计和按制造进行比较。一系列专用的数字工具可用于分析材料密度、增强纤维的方向，也可以分析来自于设计和制造缺陷或过载的内部缺陷以及通过对样品不同状态的多次扫描中计算出的应变模式。

　　3　工业CT在复合材料检测中的应用

　　如今，工业CT扫描数据分析可以捕获任何结构并根据其设计意图对其进行表征，可以创建模板来快速重复地自动分析零件特征和问题。而且，通过工业CT所测到的所有数据都可以导出到FEA工具中，并用于改善材料建模和结构仿真，从而能够为研发目的和组件设计建立比较模型。

　　目前，工业CT在复合材料检测中的典型应用大概有以下几种：

　　1) 适用于复合材料的微观结构，可视化和量化局部和全局的增强纤维方向，进行结构分析和取向分析;

　　2) 可清晰、准确、直观地分辨复合材料内部结构，展示复合材料内部的细微缺陷;

　　3) 可实现对复合材料的CT数据进行任意截面进行结构尺寸的测量，分析孔隙体积和距表面的距离、纤维体积分数、树脂内的孔隙率等;

　　图3.CT扫描可视化和

　　量化孔隙率和纤维方向

　　4) 可通过比较在原位测试期间进行的多次CT扫描，计算具有数字体积相关性的位移和应变场，比较多种状态下的数据，以进行可靠的裂纹检测，并且可以与微观结构表征相关联;