碳纤维增强复合材料（CFRP）超声C-SAM

碳纤维被誉为21世纪“新材料之王”同时具有轻质、高强、耐高温、耐腐蚀等优异性能，是有机纤维经过碳化以及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。随着现代航空制造业的先进发展，选取材料和特性至关重要，碳纤维复合材料以独特的优势在航空行业领域中脱颖而出。

碳纤维

中国是制造业发展大国，碳纤维行业被列为国家战略新兴产业，具备可持续发展前景。据2021年全球碳纤维需求量可知，排名前三的领域依次是风电叶片28%、体育类品16%、航空航天14%，同时近年来新能源汽车对轻量化的需求，都为碳纤维行业带来新的领域发展。

歼20

在碳纤维制造上，我国经历了三个重要阶段：长期低水平徘徊、技术转型、快速发展等。目前，我国总体研发已经和日本同步进行，歼20的出现就是我们最好的答案。经过科研人员长期不间断的研发与测试，为我们打破了国外技术的封锁，截止到现在，我国已经完成了T1000级别的碳纤维材料技术突破。接下来，我将结合航空飞行器制造中无损检测设备水浸超声C-SAM开始阐述。

在航空飞行器制造中，轻量化和高强度是研究人员所更关注的，碳纤维增强复合材料（CFRP）相较于传统金属更轻，CFRP广泛应用于发动机外壳和外部结构，不仅减轻了负荷，还提高了整个系统的燃油效率，在发动机叶片、管道、隔热罩中都已经开始使用CFRP材料，可以减少发动机的空气阻力，提高整体效率。

碳纤维发动机

了解碳纤维生产工艺的都知道，它的生产工艺很复杂，要经过预氧化、炭化、预浸料等多个过程，涉及多种设备，整个工艺流程涉及技术参数控制信息量约3000—5000个，所以产品质量门槛非常高的。虽然碳纤维拥有足够高的强度，但在生产过程中比较害怕尖锐物体撞击，如果纤维丝断裂，容易在后续编织过程中产生内部分层、粘接不良等缺陷，会严重影响碳纤维强度。

关于碳纤维这种层层编织的制备工艺是很难发现缺陷位置的，传统目测法已经不再适用，目前一辆型号为A350的空客所使用碳纤维复合材料占比53%，大面积占比率，增加了对碳纤维材料的检测需求，采声-水浸超声扫描成像设备，是航空级精密零部件重点无损检测设备，像涡轮叶片、涡轮盘、机匣、复合材料等，都可以采用超声水浸法进行内部质量检测。

复合材料水浸超声C-SAM是一款基于超声波通过耦合剂水为介质在不同材料内部相互传播的特性，用于碳纤维复合材料、树脂基复合材料、陶瓷材料类型平面、标准曲面、DOT气瓶等结构的无损检测。可实现分层、夹杂、裂纹、气孔等缺陷的自动扫描。利用超声与被检材料反射、折射的信号波所呈现的幅值时间的不同，判断缺陷的类型及位置大小，最终以C扫描图像直观清晰呈现。

复合材料超声检测案例：

碳纤维蜂窝板冲击损伤

 碳纤维蜂窝板粘结缺陷

纤维层压板断裂缺陷

纤维拉伸断裂

玻璃纤维板空洞缺陷

碳纤维层压板空洞缺陷

未来，碳纤维复合材料持续向高性能、高强度、高韧性的方向发展，科研人员也会随着不同材料组合，工艺改进，进一步更好完善航空制造对复合材料的质量需求。采声水浸超声检测设备对多种复合材料内部检测都有丰富的案例，凭借与多个用户沟通过得经验，实时研发新产品，对航空航天零部件质量检测贡献一份力量。