热障涂层厚度太赫兹时域光谱测量影响因素分析

刘颖韬1,2,3, 赵洪美4, 杨万新1, 朱 迪1, 杨明诚4,郭广平1, 郑 旭4（1.中国航发北京航空材料研究院 检测研究中心；2.中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室；3．航空材料检测与评价北京市重点实验室；4．深圳市太赫兹科技创新研究院有限公司）

摘要：为了研究将热障涂层太赫兹时域光谱测厚方法用于自动仿形检测的可行性，掌握入射角、提离距离、涂层折射率和涂层基体曲率等因素对测厚结果的影响规律，开展理论分析和基于多种试块的实验研究。结果表明：测量入射角在−3°～+3°范围内变化时与入射角为0°的测厚结果之间相对偏差在0.5% 以内。提离距离在−1.5～+1.5 mm 范围内变化时与焦距位置测厚结果之间的相对偏差在2.6% 以内。涂层折射率在不同批次试块间差异较明显，10 块试块中最大相对偏差超过6%，但是在同一试块上较为一致，最大相对偏差绝大多数在2% 以内。通过在ϕ5 mm 和ϕ6 mm 曲面试块上的检测结果发现，涂层所在基体曲率削弱了反射波最大幅值，但是并不影响对飞行时间的辨识。总之，将太赫兹时域光谱测厚方法用于叶片上热障涂层自动仿形检测，具有可行性和工程应用价值。

关键词：太赫兹；热障涂层；厚度测量；无损检测