复合材料的内部结构参数和缺陷对复合材料力学或化学性能具有较大的影响,复合材料孔隙率是最难检测的缺陷之一,国内外鲜有基于太赫兹光谱的复合材料孔隙率检测的报道。本论文利用太赫兹脉冲时域光谱技术,主要针对复合材料孔隙率的检测问题进行了理论分析和实验研究。建立了微晶纤维素与吲哚美辛混合药片的孔隙率计算模型,对混合药片和聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫芯材的太赫兹光谱与孔隙率进行了深入分析,对PMI泡沫内部微结构对太赫兹波的散射效应进行了数值模拟。全文主要工作内容和结论如下:1.介绍了复合材料定义、分类、在各领域中的广泛应用以及常见的内部缺陷,其中着重介绍了孔隙对复合材料性能的影响。阐述了常用的复合材料孔隙率检测技术,详细描述太赫兹时域光谱技术用于材料无损检测方面的优势。2.根据菲涅尔方程,推导了太赫兹波段复合材料的吸收系数、折射率的计算。分析了实测信号中存在的回峰对数据处理的影响,并采用截取和补零的方法对回峰进行修正。基于空间平面的线性关系,建立了微晶纤维素和吲哚美辛混合药片的孔隙率和折射率、不同成分质量分数之间的计算模型。3.建立了以太赫兹时域光谱仪为核心的复合材料测量系统,对微晶纤维素和吲哚美辛混合药片的孔隙率进行了理论研究和数值计算。获得太赫兹波段二相混合药片的孔隙率的计算公式,并将所得的数据与用密度法计算的药片的孔隙率理论值进行了比较。该计算公式适用于微晶纤维素和吲哚美辛混合药片的孔隙率测量。4.对不同孔径尺寸、密度和厚度PMI泡沫芯材的太赫兹波段光学参数和孔隙率进行了详细分析,结合Mie氏散射数值模拟,证明太赫兹波受PMI泡沫孔径尺寸的散射效应较强烈。