想自由翱翔-岛津CT系统为您保驾护航

飞机的材料由金属和非金属组成，金属材料占到飞机的大部分，金属材料由铝合金、钛合金、钢组成。由于科技的发展，复合材料的运用比重越来越高，目前波音飞机已使用超过50%以上。复合材料由两种以上材料构成，综合运用各个成分的优点而具备单一材料不具备的性能，针对不同的需要采用不同的复合成分和技术，从而实现不同的特殊功能，达到抗疲劳、耐热、高强度等性能要求。复合材料是由基体和增强体组成，基体一般是树脂或金属，增强体包括各种纤维、金属、晶须等。岛津工业CT在观察、分析飞机材料的实践中具有良好的表现，可用于观察飞机材料中的轻金属复合材料中的枝晶分析及孔隙率/金属物分布检测和复合材料CFRP中的孔隙率检测及纤维取向检测。想知道岛津工业CT的效果如何，下面带您一起解密。

专业高效——岛津完美演绎材料解析

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inspeXioSMX-225CT FPD HR 是一款高性能微焦点X射线CT系统，是采用岛津自行研制的微焦点X射线发生器和大型高分辨率平板检出器制造的仪器。

这款仪器的特点是检出器动态范围大，相当于1,400万像素的输入分辨率，加之进一步改良过的高输出微焦点X射线发生器，完全颠覆了“无法在高电压输出设备上获得轻质材料的清晰对比度图像”这一常识，能够得到大视野范围、高分辨率、高对比度的断面图像。

此外，检出器分辨率的提高配合超高速演算处理系统HPCinspeXio，使演算速度得以进一步提升。

无论是正在研发的复合材料（GFRP、CFRTP），还是大型铝合金压铸件产品，这款仪器能够完成用于各种样品所需要的研究、开发和检查的实验。

该仪器目前在航空航天材料的复合材料研究及开发中广泛运用，主要运用于观察复合材料中不同条件产生的现象，从而得到最优化的条件。如枝晶的偏析、复合材料中金属的分布及CFRP的分布等。

纤毫毕现——岛津为您开启火眼金睛
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在研究飞机复合材料过程中，只能采用切割的方式和EPMA检测样品表面验证材料结构，费时费力，且得不到整个样品的内部结构。每次改变工艺后，都需要验证。在科技高速发展的今天，效率就是生产力。传统的检测周期长，效率低，检测完后宝贵的样品就废弃了。而且经过多次测试后也找不到具体问题。如果采用岛津公司inspeXio SMX-225CT FPD HR型号CT系统进行无损检测分析，可以在不破坏样品的情况下高效快速的得出客户满意的结果。清晰的样品内部结构图像，定量分析处理软件处理的数据，完美演绎了检测过程。

是一个夹杂轻质铝合金的复合材料，红色框为CT扫描测试区域，尺寸为L5mm*W5mm*H5mm。样品外观图如下图：

通过岛津公司inspeXioSMX-225CT FPD HR工业大CT扫描后进行以下分析：

在加入金属及晶须的复合材料中，很容易产生枝晶的偏析，枝晶是当液体金属凝固时，固体晶核沿某些晶向生长较快，导致形成具有树脂状的晶体。现采用高解析的inspeXio SMX-225CT FPD HR在不破坏样品的情况下可以得出枝晶的2D及3D的形貌特征。

先利用2D CT切片模拟出动画，可以初步了解整个样品内部情况。

从动画可以看到，红色的枝蔓状晶体就是枝晶，黑色部分是空洞，其他颜色是没有形成枝晶的晶体物。

从数据中截取2D图片，可以看出整个样品充满了枝晶，并显示枝晶的形态特征。

2D CT枝晶形貌(像树枝蔓的白色晶体)

再着色渲染后截取一张2D图片，枝晶颜色变为红色。

2D CT枝晶形貌

对样品数据模拟切割任意部分3D效果图，得出立体的效果。

3D CT枝晶形貌

对于加入复合材料中的孔隙（气泡、空洞））可以进行定量分析，用VG软件中的孔隙率/夹杂物缺陷分析模块软件可对复合材料中的孔隙进行快速的分析，并且可以用不同颜色显示区分大小，并且可以计算出每个孔隙的位置、体积、尺寸和几何形状。

孔隙的分布一

根据颜色渲染及柱状图标注的体积，从上图可以看出最大的孔隙体积处于0.0081mm³-0.0090 mm³之间。

孔隙的分布二

再标注出前五个最大的孔隙体积，可以直观得出最大缺陷的位置及形状。

孔隙率百分比统计

输出孔隙率百分比统计，X轴显示体积大小,Y轴显示孔隙数量。上图显示整个测试材料体积为86.0603mm³，缺陷体积为0.1040 mm³，缺陷体积比例为0.12%，最大孔隙尺寸一个，体积为0.0090 mm³。

孔隙体积及直径分布统计

输出孔隙体积及直径分布统计，X轴显示体积大小,Y轴显示孔隙直径尺寸。上图显示最大孔隙尺寸一个的体积为0.0090 mm³，直径0.51mm。

输出详细的数据报告，里面有孔隙的半径、直径、体积、体素、表面积等各种详细数据。上图是根据每个体积的从大到小进行排列及整理统计。

对于加入复合材料中的不同种类的金属晶体可以进行定量分析，同样用VG软件中的孔隙率/夹杂物缺陷分析模块软件可对复合材料中的金属晶体进行快速的分析，并且可以用不同颜色显示区分大小，并且可以计算出每个金属晶体的位置、体积、尺寸和几何形状。

金属晶体的分布一

根据颜色渲染及柱状图标注的体积，从上图可以看出最大的金属晶体体积处于12.0937 mm³。

金属晶体的分布二

再标注出前五个最大的金属晶体，可以直观得出最大缺陷的位置及形状。

金属晶体体积分布统计

输出金属晶体百分比统计，X轴显示体积大小,Y轴显示数量。上图显示除去金属晶体的材料体积为73.7424mm³，缺陷体积（金属晶体）为12.3745 mm³，缺陷体积比例为14.37%。

金属晶体体积及直径分布统计

输出金属晶体体积及直径分布统计，X轴显示体积大小,Y轴显示金属晶体直径尺寸。

输出详细的数据报告，里面有金属晶体的半径、直径、体积、体素、表面积等各种详细数据。上图是根据每个体积的从大到小进行排列及整理统计。

是一个CFRP的复合材料，红色框为CT扫描测试区域，尺寸为L4mm*W4mm*H4mm。样品外观图如下图:

对于加入复合材料CFRP中的纤维可以进行分析，用孔隙率缺陷及纤维流向分析软件可对复合材料中的孔隙及纤维取向进行分析。

左上图是CT虚拟3D图裁剪出内部有气泡，然后用孔隙率缺陷分析模块得出右上图的分布图，最大为0.13mm³。

3D CT图（左）纤维取向软件处理后（右）

纤维取向软件处理后（左）纤维取向图（右）

使用渲染功能对纤维染色后，可计算出纤维占整个样品中的体积。

上图通过分析后得出纤维占整个材料中的百分比是11.74%。

实至名归——岛津护航让您飞的安心

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采用岛津制造的inspeXio SMX-225CT FPD HR，可对航空航天飞机中的复合材料进行分析，可检查材料中的内部结构及缺陷，例如枝晶的形貌特征、孔隙的大小及分布、孔隙率的定量测定。可对复合材料CFRP及GFRP进行纤维取向测定。这些测试都对航空航天飞机材料的研究开发具有非常重要的意义，对于提高飞行安全性有不可忽视的意义。