先进复合材料具有比强度和比刚度高、性能可设计以及耐腐蚀性能好等许多优异特性，已被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。由于复材结构与金属结构相比，减重可达到20%，当前复合材料已在国内外几乎所有在研和改型飞机结构中得到大量应用，应用的部件已不再限于次承力部件，如波音787飞机复合材料设计用量达到结构重量的50%。21世纪以来，复合材料的用量已经被认为衡量现代飞机先进的标志。

先进复合材料是由树脂胶粘剂将增强体纤维粘接固化而成。这就使得复合材料存在组份多样性和各向异形，导致其内部质量存在难以预见性。不论是在材料工艺研究阶段，还是在结构件设计制造阶段和服役使用阶段，都可能产生意想之外的缺陷，就如同“阿喀琉斯之踵”一样。其制造工艺过程是不可逆的，目前技术上尚难以实现中间过程的监控。一旦进入复合材料结构制造工序，其输出结果就是结构件，因此无损检测技术对复合材料制造和服役过程的保障尤为重要。

无损检测技术是复合材料全寿命保障的关键技术。在材料工艺研究阶段，可用于缺陷表征与评估；工艺结构研发与基础性能评定阶段，可用于缺陷评估与检测；在结构设计制造阶段，可用于结构件质量评定；在产品服役阶段，可用于产品是否可用的判定。因此无损检测技术在复合材料结构缩短研究周期，节约成本，节能减排，提高成品率、确保质量起到至关重要的作用。

超声波检测

超声波检测技术是复合材料无损检测最常用的技术，它是利用声波在材料中的传播特性，当被检测材料或结构内部存在缺陷，声波就会改变原来传播规律的原理。超声波可检测的缺陷主要有分层、脱粘、夹杂、空洞、孔隙等。超声检测主要方法有2种：

脉冲回波超声检测：脉冲回波超声检测是复合材料一种最为重要和普遍的检测方法，其工作频率一般在1~10MHZ范围，常用的频率是5MHZ。其检测原理如图所示，单个传感器作为发射器，向复材内部发送超声波信号，并由该探头接收回波信号，最终根据回波的振幅和回波时间判别缺陷。相控阵超声检测也是利用了这一原理，但不同的是相控阵检测使用了更多的传感器，极大地加快了检测技术，目前相控阵超声检测已经具备成像功能。

超声波穿透法：超声穿透法是采用两个超声传感器，分别位于被检测复合材料结构两侧，需要有同步保证发射/接收传感器同步扫查。发射传稿器产生的超声波通过水柱从一侧入射到被检测结构内部，并传向另一侧。当被测结构中有缺陷时，声波在缺陷位置产生反射或衰减，致使接接收传感器接收到的声波信号消失或减弱，通过观察分析接收传感器接收到的声波信号变化，即可确定缺陷或损伤部位及大小。超声波穿透法通过信号模拟，已经具备成像功能。

射线检测

射线检测通常是指X射线检测，该方法是基于X射线在不同介质中衰减不同的原理。感光胶片是X射线检测的记录介质，当被测复合材料结构在X射线方向存在可检缺陷时，感光胶片就会以黑度变化的形式记录缺陷引起的射线强度变化，当前X射线多采用数字化成型代替了胶片成像。目前X射线主要用蜂窝夹层结构的积水、夹杂物、蜂窝芯损伤以及层压结构的裂纹和内部损伤。

红外检测

红外检测是热图法检测常用的一种检测方法。物体在绝对零度以上会发射红外线，随着这种红外线的辐射，会在物体表面形成一个温度场，如下图所示。当结构表面存在缺陷时，由于缺陷部位的阻挡或加速均匀热流，从而使物体表面的温度场产生变化。通过分析这种温度场的变化，就可以检测和评定物体内部是不是存在缺陷。该检测方法可以胶接结构脱粘、孔隙率、分层等。

除前文所述的超声检测、红外热成像和X射线检测三大主流技术外，还有全息干涉法检测、声发射检测、电子剪切成型检测等，但就目前来讲前工程应用中，超声、红外、X射线仍占据主导地位。无损检测方法没有优劣之分，主要区别还是检测特点和检测缺陷类型不同。