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產(chǎn)學(xué)研深度融合:北大與廣皓天合作開(kāi)發(fā)智能復(fù)合鹽霧試驗(yàn)系統(tǒng)

點(diǎn)擊次數(shù):65 更新時(shí)間:2025-07-16

近日,北京大學(xué)工學(xué)院與廣東皓天檢測(cè)儀器有限公司聯(lián)合宣布,雙方共同研發(fā)的智能復(fù)合鹽霧試驗(yàn)系統(tǒng)已完成成果轉(zhuǎn)化, 3 臺(tái)設(shè)備正式交付國(guó)內(nèi)某航空材料研究院。這一合作成果不僅實(shí)現(xiàn)了高校基礎(chǔ)研究與企業(yè)工程化能力的精準(zhǔn)對(duì)接,更推動(dòng)鹽霧腐蝕測(cè)試技術(shù)從 “環(huán)境模擬" 向 “機(jī)理預(yù)測(cè)" 跨越,為材料耐蝕性研究提供了全新工具。

產(chǎn)學(xué)研深度融合:北大與廣皓天合作開(kāi)發(fā)智能復(fù)合鹽霧試驗(yàn)系統(tǒng)


此次合作源于北大在材料腐蝕機(jī)理研究中的技術(shù)需求。傳統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)設(shè)備雖能模擬腐蝕環(huán)境,卻難以捕捉材料表面微觀腐蝕的動(dòng)態(tài)過(guò)程。2021 年,北大工學(xué)院腐蝕與防護(hù)團(tuán)隊(duì)與廣皓天啟動(dòng)聯(lián)合攻關(guān),整合北大在多物理場(chǎng)耦合算法、微觀腐蝕監(jiān)測(cè)方面的理論積累,以及廣皓天在試驗(yàn)設(shè)備精密制造、智能控制領(lǐng)域的工程經(jīng)驗(yàn),歷時(shí) 2 年完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

該智能復(fù)合鹽霧試驗(yàn)系統(tǒng)的核心突破在于 “微觀 - 宏觀" 協(xié)同測(cè)試能力。系統(tǒng)在 500L 試驗(yàn)艙內(nèi)集成了原位電化學(xué)工作站與顯微成像模塊,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)材料表面的腐蝕電位變化(精度 ±0.1mV)與微米級(jí)腐蝕坑生長(zhǎng)速率(分辨率 0.5μm),同步記錄宏觀鹽霧環(huán)境參數(shù)(溫度、鹽濃度等)。通過(guò)北大研發(fā)的 “腐蝕動(dòng)力學(xué)反演算法",能將微觀電化學(xué)信號(hào)與宏觀環(huán)境參數(shù)關(guān)聯(lián),建立 “環(huán)境因子 - 腐蝕速率" 預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)材料耐蝕壽命的精準(zhǔn)預(yù)判。

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智能控制模塊的創(chuàng)新同樣亮眼。系統(tǒng)搭載的 AI 決策單元可自主優(yōu)化試驗(yàn)方案:針對(duì)航空鋁合金材料,能自動(dòng)生成 “鹽霧(35℃)→紫外老化(340nm 波長(zhǎng))→濕熱(50℃,95% RH)" 的循環(huán)程序,并根據(jù)實(shí)時(shí)腐蝕數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整各階段時(shí)長(zhǎng),使試驗(yàn)周期縮短 50% 的同時(shí),預(yù)測(cè)精度提升至 92%。設(shè)備還開(kāi)發(fā)了 “數(shù)字孿生" 功能,通過(guò) 1:1 虛擬仿真模型預(yù)演不同環(huán)境參數(shù)組合下的腐蝕過(guò)程,為科研人員提供直觀的試驗(yàn)方案優(yōu)化依據(jù)。
在某航天鈦合金的耐蝕性測(cè)試中,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 “鹽霧濃度驟變(5%→20% NaCl)對(duì)鈍化膜破裂的影響" 的動(dòng)態(tài)觀測(cè),捕捉到鈍化膜在鹽霧濃度突變后 3 秒內(nèi)的電化學(xué)響應(yīng),為破解環(huán)境下材料腐蝕失效機(jī)制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。北大項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示:“系統(tǒng)將材料腐蝕的‘黑箱測(cè)試’轉(zhuǎn)變?yōu)椤该骰芯俊刮覀兡軓脑映叨壤斫猸h(huán)境因子的作用機(jī)理。"
廣皓天總經(jīng)理透露,雙方已共建 “腐蝕測(cè)試技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室",下一步將針對(duì)深海、深空等環(huán)境,開(kāi)發(fā)更高壓力(50MPa)、更寬溫域(-196℃-300℃)的特種測(cè)試模塊。此次合作不僅產(chǎn)出了 12 項(xiàng)發(fā)明更形成了 “基礎(chǔ)研究 - 原型開(kāi)發(fā) - 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用" 的閉環(huán)模式,為產(chǎn)學(xué)研融合推動(dòng)裝備國(guó)產(chǎn)化提供了可復(fù)制的范例。