新型轻质陶瓷基复合材料(Ceramic matrix composite,CMC)作为隔热材料之一,被广泛应用到航天航空热防护结构中。CMC材料在与飞行器基体粘接制备过程中,由于粘接质量和材料本身热应力因素的影响,导致热防护构件的可靠性降低。因此,对热防护构件的粘接层界面缺陷及复合材料本身结构特征进行无损评估是十分必要的。针对该问题,本文采用新型轻质CMC构件作为研究对象,提出了一种改进的缺陷分割方法和材料密度的计算模型,开展了复合材料构件的无损评估方法的研究:(1)本文应用工业计算机断层扫描成像检测技术(Computed Tomography,CT)对新型复合材料构件进行无损检测,获取材料内部缺陷CT断层图像,并结合数字图像处理技术对CT图像进行处理和分析。针对CT断层图像因CT系统探测器和射线能量等因素存在严重噪声的问题,本文采用了自适应中值滤波和小波阈值去噪算法对CT图像去噪、增强预处理,为粘接层缺陷的检测和表征奠定坚实基础。(2)新型各向异性的CMC材料构件对CT图像的成像质量有较大影响。因此,本文针对缺陷分割精度低的问题,提出了改进的模糊C均值算法(Fuzzy C-means,FCM)图像分割方法,对不规则缺陷可视化,并且建立相应的定量指标。通过改进的方法,实现了对孔洞和脱粘缺陷的检测和定量表征。(3)针对新型复合材料在烧结制备过程中,由于存在氧化和热应力的影响,引发材料结构分布不均匀的问题,本文提出了一种计算局部空间密度的方法,建立了单元密度的计算模型及不同区域密度差值波动曲线图,从而实现了对材料密度计算及材料结构分布均匀性的研究。