环氧树脂是纤维增强复合材料加工中的一种重要的胶粘剂, 太赫兹时域光谱技术已成为纤维增强复合材料无损检测的有力补充手段。 固化温度是环氧树脂的重要参数之一, 不同的固化温度会影响环氧树脂胶的性能, 因此采用太赫兹时域光谱技术分别对室温和高温下固化的环氧树脂胶的太赫兹透射光谱特性进行了系统研究, 计算得到了不同温度下固化的环氧树脂胶的折射率和吸收系数, 并进行了对比分析。 研究表明, 由于室温下固化的环氧树脂样本基本没有气泡, 而高温下固化的样本存在微量气泡, 气泡的存在降低了样品的密度, 因此室温下固化的环氧树脂胶样品的折射率和吸收系数均大于高温下固化的样品。 在同种固化条件下制备的不同样品间折射率差别较小, 同时, 室温下固化不同样品间的吸收系数差别亦较小, 但高温下固化样品间的吸收系数在0.6～1.5 THz差别逐渐变大, 这主要是因为高温下制备的不同样本间的气泡分布不均匀, 即密度分布存在差异。 室温和高温下固化样品的吸收系数在整体上均随着频率的增加而增加, 并且没有明显的吸收峰。 此外, 由于法布里-珀罗干涉效应的存在, 导致有些厚环氧树脂样本的能量透过率在共振峰处要远大于薄样本。 该研究对纤维增强复合材料的太赫兹无损检测具有重要的研究意义。

随着材料科学的迅速发展，复合材料、高分子材料在航空航天领域得到了广泛应用。由于这些材料的特殊性质，现有的较为成熟的探伤手段都不能有效对其进行检测。但对于太赫兹波来说，许多非极性、非金属材料都是半透明，可以有效探测到这些材料的内部缺陷。本文简要介绍了太赫兹的性质及太赫兹无损探伤原理，并以航天领域应用较广的几种复合材料为例对太赫兹无损检测应用做了简介。

聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimide, PMI)泡沫复合材料具有众多优良特性, 被广泛应用于航天航空、 **、 船舶、 汽车及高速列车等各个领域。 而作为新型的夹层结构材料, 其太赫兹(Terahertz, THz)波段的性能检测尚未见报道。 基于THz时域光谱分析方法, 对国内外两种型号的PMI泡沫复合材料在太赫兹波段透射及反射的实验获得的时域波形、 功率密度谱进行了分析比较, 基于MATALB编程、 Origin8.0数据处理, 应用时域、 频域方法计算分析了不同厚度的德固赛(型号: Rohacell WF71)、 美沃科技发展有限公司生产的(型号: SP1D80-P-30) PMI泡沫复合材料的透射率(传输函数)、 吸收率、 反射率以及折射率等光学参数。 研究结果表明: 通过对比空气、 氮气中的不同测量结果, 解释了湿度对测量结果的影响。 PMI泡沫复合材料的折射率为1.05左右, 功率谱的衰减是由于测试平台本身信号较弱、 样品较厚且PMI泡沫的内部微结构的散射, 造成THz波在>0.6 THz波段表现出明显的衰减。 该结论为THz波段在PMI泡沫复合材料方面的应用提供了理论依据, 同时也为太赫兹无损探伤(non-destructive testing, NDT)技术在PMI泡沫复合材料方面的应用做了一个良好的铺垫。