聚合物涂层材料不仅主要用于汽车,公共汽车和各种汽车专用表面喷漆,还用于自行车,摩托车,家用电器,仪器仪表等金属物品的喷涂保护材料。现今,有机涂层材料的大量应用会给无损检测技术带来新的挑战,本文旨在研究涂层覆盖下红外热成像技术针对不同涂层厚度及涂层材料的缺陷检测效果,分析并验证特定涂层的红外透明度对检测结果的影响。本课题研究了聚合物涂层对感应热成像(或脉冲涡流热成像)技术被用于检测金属表面缺陷的影响。涂层材料主要是涂有规定厚度的喷漆涂料,黑色胶带层和红外半透明胶带层,厚度变化在0.05至0.5毫米范围,基本在1至2个涂层渗透深度以上。同时,研究了铁素体钢中的人工垂直缺陷和锻造铁素体钢部件中的天然缺陷。建立了涂层表面参考区域(不含缺陷)的热波传导模型,讨论了热波在空气-涂层-基底三种介质中的传播方向及必要的界面反射守恒条件,计算出理论推导下温度振幅与相位随涂层厚度增加的变化结果。与此同时,将其与钢试块的实验结果进行比较。采用25kHz感应频率的磁轭电感器以0.2s持续时间的脉冲进行的实验结果表明,表面开口缺陷位置处的温度信号的绝对对比度和相对对比度随着涂层厚度的增加而呈现减小趋势,同时还和调制频率信号之间存在必要联系。另外,对于不同的涂层材料可能渗透到表面开口的缺陷中(实际情况)进行了模拟仿真,结果证明其对表面缺陷温度对比度没有明显影响。在感应红外热成像实验当中发现,一些特定涂层的红外透明效应将会导致温度相位随涂层厚度增加维持恒定变化,并且提出相对应的理论假设模型,即表面温度一部分来自于被加热的涂层材料内部。同时,采用脉冲感应和锁相感应的方式实现对同一喷漆试块的激励加热及温度采集,二者结果具有较高的一致性。对于红外非透明涂层,涂层厚度在一到两个热扩散长度单位处存在温度变化限制,0.5mm涂层厚度(本文研究最大值)覆盖下的缺陷检测结果仍然具有可辨识度。针对喷漆试块,使用更高瞬时功率的闪光灯进行光脉冲激励对比实验,分析了不同涂层厚度在时域和频域中的缺陷对比度随涂层厚度的变化,并将结果与涂层材料的光热学性质相结合进行分析讨论。