本发明涉及无损检测
技术领域：
，具体涉及一种无损检测用超声耦合剂及其制备方法。
背景技术：
：无损检测是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，对材料、零件、设备采用射线、红外、电磁、超声等技术进行缺陷、化学、物理参数检测的技术，是保障被检测物品质量及使用状态的重要技术手段，属于非破坏性检测方式。其中，超声探伤作为应用最广泛的无损检测方法之一，在铁路工务、机务、车辆、供电、油气管道等系统均有应用，例如，油气管道内腐蚀检测主要采用超声探伤技术进行无损检测。无损检测过程中，探头与管壁间需有连续的耦合剂，目前，国内外探伤耦合剂的选用原则基本一致，手工探伤常用的耦合剂有机油、超声耦合剂、化学浆糊；自动探伤以水最为常用。我国对油气管道进行防腐检测探伤时，一般使用的耦合剂为甘油和机油，长期耦合的话采用专业的耦合剂。然而目前关于油气管道检测专用的长期耦合剂极少，基于此，有必要开发一种适用于油气管道防腐检测用的长期耦合剂。技术实现要素：针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种能够均匀铺展于被检测部位表面的用于无损检测的超声耦合剂，该超声耦合剂耐高温，对检测工件的表面不会产生腐蚀，且对表面粗糙度不敏感，可以长时间耦合。无损检测用超声耦合剂，由如下重量份的原料制成：硅油70-80份、改性纳米二氧化硅胶体3-5份、金属氧化物15-25份、助剂1-2份。进一步地，所述硅油为甲基硅油、三氟丙基甲基硅油、氨基硅油、甲基羟基硅油和羟基含氢硅油中的一种或多种。进一步地，所述改性纳米二氧化硅胶体的粒径为80-100nm。进一步地，所述改性纳米二氧化硅胶体采用以下制备方法得到：取醇类溶剂和去离子水混合，在700-750rpm的转速下，边搅拌边依次加入氨水和乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌12-24h，低温高速离心，收集沉淀，即得疏水纳米改性纳米二氧化硅胶体。优选地，离心力为12000rpm，离心时间为30min。进一步优选地，氨水和乙烯基三乙氧基硅烷的摩尔比为(1.1-1.2)：1。进一步地，所述的金属氧化物为al2o3、tio2和fe2o3中的一种或多种。进一步地，所述的助剂为寡聚乙二醇；所述寡聚二醇包括eg7、eg5中的一种或多种。本发明还提供了上述的无损检测用超声耦合剂的制备方法，包括步骤：(1)称取助剂、改性纳米二氧化硅胶体，在30-60℃温度下搅拌混合均匀，得到混合料；(2)向步骤(1)得到的混合料中加入硅油和金属氧化物，搅拌10-30min，然后采用超声将混合物混合均匀，即得超声耦合剂。本发明还提供了上述的无损检测用超声耦合剂在油气管道防腐检测探伤中的应用。本发明的有益效果体现在：(1)本发明的耦合剂的最高耐热温度在280℃以上，具有高温稳定性，可以保证在高温条件下的测试准确性；(2)本发明的超声耦合剂具有较高的声阻抗和粘度，可以改善超声换能器和工件的耦合，同时，增加耦合剂的粘度可以较好地覆盖粗糙表面，对测试物表面的粗糙度不敏感即测试结果不受表面粗糙度影响；(3)本发明的超声耦合剂的制备方法简单，可以长期耦合。具体实施方式下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。实施例1本实施例提供一种超声耦合剂，该超声耦合剂的制备方法包括以下步骤：(1)称取eg71.5重量份、改性纳米二氧化硅胶体5重量份加入容器中，在45℃下搅拌混合均匀，得到混合料；(2)向步骤(1)得到的混合料中加入甲基硅油75重量份和al2o310重量份、fe2o310重量份，继续搅拌20min，然后用超声将混合物混合均匀，即得。实施例2本实施例提供一种超声耦合剂，该超声耦合剂的制备方法包括以下步骤：(1)称取eg71重量份、改性纳米二氧化硅胶体3重量份加入容器中，在30℃下搅拌混合均匀，得到混合料；(2)向步骤(1)得到的混合料中加入三氟丙基甲基硅油80重量份和tio215重量份，继续搅拌30min，然后用超声将混合物混合均匀，即得。实施例3本实施例提供一种超声耦合剂，该超声耦合剂的制备方法包括以下步骤：(1)称取eg52重量份、改性纳米二氧化硅胶体4重量份加入容器中，在60℃下搅拌混合均匀，得到混合料；(2)向步骤(1)得到的混合料中加入氨基硅油70重量份和fe2o325重量份，继续搅拌30min，然后用超声将混合物混合均匀，即得。实施例4本实施例提供一种超声耦合剂，该超声耦合剂的制备方法包括以下步骤：(1)称取eg51.5重量份、改性纳米二氧化硅胶体3.5重量份加入容器中，在50℃下搅拌混合均匀，得到混合料；(2)向步骤(1)得到的混合料中加入甲基羟基硅油72重量份和al2o323重量份，继续搅拌10min，然后用超声将混合物混合均匀，即得。对比例本对比例提供了一种超声耦合剂，该超声耦合剂的的制备方法包括以下步骤：(1)称取eg71重量份、改性纳米二氧化硅胶体3重量份加入容器中，在50℃下搅拌混合均匀，得到混合料；(2)向步骤(1)得到的混合料中加入三氟丙基甲基硅油80重量份，继续搅拌10min，然后用超声将混合物混合均匀，即得。性能测试将本发明实施例1-4和对比例制备得到的超声耦合剂进行耐高温测试，并对实施例1-4和对比例制备得到的超声耦合剂进行声阻抗测试和粘度测试。1、耐高温检测具体采用以下方法进行测试：1)取样：分别取实施例1-4的高温耦合剂5克作为样品，标号后，放置在相同容器中进行加热；2)按照每3秒升高1℃的升温速率，自60℃升温至220℃，观察实施例1-4样品在高温下的形态变化；使用腐蚀测厚仪在升温过程中进行测厚，观察测厚数据的稳定性；3)自220℃持续升温，观察并监测实施例1-4样品的最高耐热温度。目测观察当出现冒烟或形变前的温度，为最高耐热温度。对比例的样品的测试方法同上。测试结果见表1。表1各超声耦合剂的耐高温性能测试结果通过表1可看出实施例1-4的超声耦合剂均具有较高的耐热温度，最高耐热温度在280℃以上，而对比例的超声耦合剂在187℃时便开始散发出油脂烧焦的气味，耐高温性能较差。此外，本申请的超声耦合剂在在60-220℃条件下工作时，均有优异的耐热和抗高温形变能力。2、按照《wg-c型医用超声耦合剂性能及其测试》对实施例1-4和对比例的超声耦合剂进行声阻抗测试，同时使用ndj-97型旋转式粘度计进行粘度测试，测试结果如表2所示。表2各超声耦合剂的声阻抗和粘度实施例1实施例2实施例3实施例4对比例声抗阻(105g/cm2.s)2.992.692.752.461.74粘度(cps)40540004032000398000040070003978000从表2可以看出，本发明的超声耦合剂的声抗阻和粘度均较高，这是因为超声换能器和工件(铁、钢分别为3.28和4.45*105g/cm2.s)的声阻抗一般较高，提高表面耦合剂的声阻抗可以改善二者耦合，而增加耦合剂的粘度，可以较好地覆盖粗糙表面，以解决测试面粗糙情况下使用常规耦合剂进行检测时声能透过率低、检测效果较差以及耦合剂损耗大的问题。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。当前第1页12