超声波检测技术是当代无损检测领域向定量化无损评价方向发展的研究热点，也是电力行业GIS设备定时巡检的重要手段。但是，由于GIS设备中盆式绝缘子等材料属性导致的声衰减大、有效检测深度有限是制约其应用推广的关键瓶颈。本文设计并制备了不同含量Al2O3颗粒相的树脂基复合材料，通过其微观形貌组织观察，解耦了复合材料声学参数演变、微观结构分布规律对超声波检测能量衰减的影响重要因素；测试表征了超声检测声学参数及规律曲线；同时，建立数值仿真探讨了树脂EP基体、Al2O3颗粒增强相及连接界面对超声衰减特性的影响规律。结果表明：颗粒与连续相的物性差异以及颗粒在连续相中的体积浓度是影响超声波衰减机制的关键，如氧化铝颗粒的模量和声阻抗分别比树脂基体高出97.91 GPa和3.634 ×107 g/cm2·s，3种不同填料浓度的试块声阻抗也从0.29×106 g/cm2·s增加到0.67×106 g/cm2·s。仿真发现只有当区域团簇颗粒尺寸为100 μm以上时，模型中出现超声波的散射现象，代表对超声波能量的耗散作用增大。另外试验中探头频率从5 MHz逐渐降至1 MHz，材料超声衰减系数从2.15 dB/mm减少至0.52 dB/mm。本文利用有限元仿真和试验测试结合对复合材料的衰减性能进行讨论，补充了超声波在材料内部的损耗机制研究。

1 实验材料及建模
2 测试材料声学参数
3 衰减性能研究
3.1 EP基体的声波衰减研究
3.2 不同氧化铝含量的声波衰减研究
3.3 区域团簇Al_(2)O_(3)颗粒微结构的声波衰减机理分析
3.4 超声波频率对声波衰减研究
4 结论

钟黎明,李洲,杜晓刚,等.Al_(2)O_(3)/EP复合材料超声波衰减特性研究[J/OL].太原理工大学学报,1-9[2024-09-15].https://doi.org/10.16355/j.tyut.1007-9432.20240551.