检测案例

水浸超声检测新型氧化铝陶瓷材料

发布时间：2025-04-21阅读：56

军工级氧化铝陶瓷材料

新型陶瓷材料与传统陶瓷材料，虽说都是陶瓷，但是实际用途差异化极大。传统陶瓷为人们日常所需提供便利，主要用于观赏花瓶和承载食物的器皿；而新型陶瓷用途就非常广泛了。如：氧化铝陶瓷具备很好的硬度、耐磨性与抗冲击性，用于制备军工装甲车的关键防护部件和士兵的防弹衣（防护装甲陶瓷）等。

高质量的新型氧化铝陶瓷是高端制造业发展的基石，在应用于军工及航空高危领域时，材料质量是生命与设备安全的最后防线。采用高纯氧化铝原料，要通过静压成型，使粉末均匀受压，在进行1800℃-高温烧结或真空烧结，确保内部陶瓷致密化，不会存在内部孔隙情况，满足航空及军工使用的性能标准。

氧化铝陶瓷超声C扫描图像

Scanning Acoustic Microscopy, SAM）

随着新型陶瓷材料成分和工艺的复杂化，传统超声探伤法与X射线法，很难实现高精度对内部微小裂纹、虚焊、分层、气泡位置的缺陷检测。借助无损检测设备超声扫描显微镜（Scanning Acoustic Microscopy, SAM）对陶瓷材料内部进行分析。

采声科技TCS-33HD系列

超声探头频率：0.2-50MHz

采样频率：250MHz——1GHz

运动模组精度：扫描X-Y0.001mm，Z轴0.001mm，A轴0.05°（Z轴标准曲面）

运动重复定位精度：0.001mm/300mm

扫描模式：A、B、C、T、3D扫查，超声CT功能，缺陷定位、统计、着色、聚类分析等。

最小缺陷检测精度：30微米

最大一次扫描层数：100张

氧化铝陶瓷防弹复合板超声检测

图片来源于采声水浸超声SAM实验基地

氧化铝陶瓷与高分子背板（如聚乙烯）的复合依赖粘接剂，界面结合强度不足可能引发分层，尤其在多次冲击后性能衰减。部分工艺需多次加压（如0.5-1MPa压力复合），但局部应力集中易导致界面微裂纹。传统方法检测如：人工目视法、超声探伤仪、X射线检测等对微小缺陷和多层界面问题灵敏度不足。

脉冲反射法超声检测

采声水浸超声SAM利用脉冲反射法检测氧化铝陶瓷复合板，先激发超声换能器向被测物体发射超声波脉冲，然后接收回波信息，结合材料中的声速，可以确定缺陷的深度和位置。相比射线检测需要胶片冲洗或CT扫描的复杂流程，超声扫描显微镜可以通过特殊算法的软件直接生成超声C扫描图像，有效检测出材料内部分层、裂纹、孔隙等缺陷。

采声氧化铝陶瓷防弹复合板超声C扫描图像

从这张二维超声C扫描图像中我们可以看到氧化铝陶瓷防弹板（金属陶瓷复合装甲）界面结合出现脱粘、裂纹、结合不良等缺陷。二维缺陷图像可以呈现某一深度层的缺陷情况，例如：复合材料层合板中的层间脱粘、气孔分布；陶瓷与金属复合板界面结合缺陷；金属焊接质量等。二维图像可以获取多层超声C扫描图像，叠加后形成3D（三维立体图像）直观展示缺陷空间感分布位置。

采声TCS-超声SAM

A扫描方式原理很简单，就是经过缺陷位置探头发射与接收信号幅值的变化。超声B扫描和C扫描技术是一种实时成像技术，通过超声换能器沿着被检物体表面移动，逐个位置发送和接受信号，并利用特殊软件将信号数据处理生成图像。B扫描相当于侧视图，C扫描相当于俯视图。

超声SAM适配领域

水浸超声扫描显微镜是微米级高精度无损检测设备行业的代表，在航空航天、军工装备、电子封装、陶瓷复合材料、散热循环等领域用于质量控制和失效分析的关键工具，随着未来新材料、新工艺的不断涌现，高频超声换能器不断优化，逐步将检测场景扩大。北京采声在航空航天发动机涡轮叶片、机翼蜂窝板；军工防护装甲及其他保密零部件；汽车发动机转子、轴瓦、曲轴连杆；大型板棒材；水冷散热器铝合金钎焊冷板等行业重要部件具有非常不错的检测效果，深受各个行业客户高度评价与认可。