“十五五”规划将低空经济列划为重点未来产业，无人机、载人eVTOL即将规模化应用。低空飞行器长期遭受紫外、湿热、盐雾等耦合作用，致使碳纤维/玻纤复合材料极老化，危害飞行安全、提升运维成本；完整耐候老化数据，也是适航取证和寿命评估的必要条件，因此低空复材全生命周期老化问题备受重视。

图  无人机及运行安全管理规则

一、低空飞行器复材三大老化致命诱因

厘清服役环境与性能衰减的关联，是把控低空复合材料老化的关键。低空装备常年置于户外、沿海场景，紫外照射、温湿度交变、盐雾腐蚀共同作用，会对碳纤、玻纤复合材料等造成不可逆损伤，是设备失效核心根源：

1. 紫外光：树脂基体“隐形杀手”

紫外辐照是诱发复合材料老化首要因素，主要侵蚀树脂基体。低空飞行器常用基体树脂分为三类：

（1） 第一类通用环氧树脂，性价比高、加工易，多用于基础工业无人机机身；

（2）改性环氧树脂：添加紫外吸收剂、光稳定剂改良结构，可适应户外、沿海严苛环境；

（3）第三类聚酯/乙烯基酯树脂，韧性好、加工便捷，但分子链稳定性差，常用于非承重外壳、装饰构件。290–400nm 短波紫外线可从分子层面破坏树脂架构：树脂内部碳碳键、碳氧键、酯键等吸收紫外能量后断裂，大分子链降解并产生大量自由基；自由基持续发生光氧化反应，造成基体粉化、褪色、开裂。同时自由基会损伤纤维与树脂粘接界面，削弱界面粘结强度，材料力学性能显著下降，受飞行振动影响易出现分层、脱粘问题。

2. 湿热循环：水汽渗透引发内部水解

紫外从分子层面破坏树脂基体骨架，但飞行器实际服役环境中，高温高湿水汽会持续渗透进复合材料内部，与紫外老化形成协同破坏效应，放大树脂降解、界面脱粘风险。

3. 盐雾腐蚀：沿海作业机型专属隐患

紫外、湿热主要针对树脂基体与界面结构产生破坏，而近海、港口作业飞行器持续接触的含盐雾汽，氯离子会使复材与机身螺栓、金属镶嵌件等金属连接件形成电偶腐蚀问题，金属件锈蚀膨胀，使得复材配孔、机身边角等应力集中区域率先出现基体开裂、局部脱落。

二、低空机身复合材料全套耐候性测试方案

依据CCAR适航规章、GJB 150A、ASTM G154、GB/T 2423系列标准，可将耐候验证分为加速环境老化+老化后力学复检两大模块，覆盖材料级及部分元组件级老化评估：

（一）环境老化模拟试验项目

1. 紫外加速老化试验

循环模式：UV辐照+冷凝交替，模拟日间暴晒、夜间凝露；

2. 恒定湿热/温变循环试验

双85长期湿热、-55℃~70℃高低温冲击循环，模拟高原、南方极端温差环境，验证材料吸湿、尺寸稳定性、界面完整性。

3. 中性盐雾循环腐蚀试验

按240h、500h长周期盐雾+湿热交替循环，模拟海上、沿海低空飞行器服役环境，评估涂层防护体系与复材基体耐腐蚀能力。

4. 淋雨、沙尘辅助环境测试

模拟飞行雨天冲刷、户外风沙磨损，验证表面涂层耐磨、抗雨蚀性能。

（二）老化后核心复检项目

▶ 超声无损扫描等技术确认材料本体是否有缺陷产生；

▶拉伸、弯曲、层间剪切强度（判断力学性能是否失效）；

▶ 简支梁冲击韧性（评估老化后抗坠、抗气流冲击能力）；

▶ 硬度、耐磨、色差（外观防护耐久评价）；

（三）寿命推算配套测试

▶ 结合拟合损伤模型，推算机身复材的服役年限；

▶ 温湿度耦合加速寿命评估；

三、某检测案例；

广化测评根据评估需求制定了模拟沿海地区典型高盐雾环境，涵盖热氧老化、湿热、紫外及紫外-盐雾耦合的多因素老化试验方案，各项测试分别参照相关标准执行。

以层间剪切强度等力学性能作为失效判据，试验完成后提供结果分析、寿命推算与整改建议，并通过微观形貌、热性能及成分分析探究失效机理。

方案充分考虑材料的实际服役工况，通过多因素耦合老化试验设计，为客户提供贴近真实环境的产品寿命评估路径，获得客户肯定。

四、我们能为您做什么？

广化测评深耕高分子材料可靠性检测60余年，拥有CMA、CNAS资质，较完整覆盖低空经济无人机、eVTOL全链条材料验证能力：

1. 全品类检测：碳纤维/玻纤复材、机身涂层、密封胶、结构胶、桨叶材料耐候老化、力学、疲劳、盐雾、高低温一站式测试；

2. 标准适配：严格对标CCAR、GJB、国标、ASTM航空材料标准，出具可直接用于适航申报、研发备案、招投标的专业检测报告；

3. 定制化服务：根据机型使用场景（内陆/高原/沿海）定制耦合老化试验方案，提供材料失效分析、选材优化、使用寿命评估技术咨询；

公司简介&服务能力

广化测评，全称广州合成材料研究院有限公司，成立于1960年，前身为化学工业部合成材料老化研究所（广州老化所），现隶属于世界500强中国中化控股有限责任公司。高新技术企业，取得CMA、CNAS资质。在合成材料老化领域拥有60余年的研究和发展历史，累计主导或参与制修订的国际、国家、行业、团体等各级标准和技术规范共 200余件。

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