产学研深度融合:北大与广皓天合作开发智能复合盐雾试验系统
点击次数:22 更新时间:2025-07-16
近日,北京大学工学院与广东皓天检测仪器有限公司联合宣布,双方共同研发的智能复合盐雾试验系统已完成成果转化, 3 台设备正式交付国内某航空材料研究院。这一合作成果不仅实现了高校基础研究与企业工程化能力的精准对接,更推动盐雾腐蚀测试技术从 “环境模拟" 向 “机理预测" 跨越,为材料耐蚀性研究提供了全新工具。

此次合作源于北大在材料腐蚀机理研究中的技术需求。传统盐雾试验设备虽能模拟腐蚀环境,却难以捕捉材料表面微观腐蚀的动态过程。2021 年,北大工学院腐蚀与防护团队与广皓天启动联合攻关,整合北大在多物理场耦合算法、微观腐蚀监测方面的理论积累,以及广皓天在试验设备精密制造、智能控制领域的工程经验,历时 2 年完成系统开发。 该智能复合盐雾试验系统的核心突破在于 “微观 - 宏观" 协同测试能力。系统在 500L 试验舱内集成了原位电化学工作站与显微成像模块,可实时监测材料表面的腐蚀电位变化(精度 ±0.1mV)与微米级腐蚀坑生长速率(分辨率 0.5μm),同步记录宏观盐雾环境参数(温度、盐浓度等)。通过北大研发的 “腐蚀动力学反演算法",能将微观电化学信号与宏观环境参数关联,建立 “环境因子 - 腐蚀速率" 预测模型,实现对材料耐蚀寿命的精准预判。


智能控制模块的创新同样亮眼。系统搭载的 AI 决策单元可自主优化试验方案:针对航空铝合金材料,能自动生成 “盐雾(35℃)→紫外老化(340nm 波长)→湿热(50℃,95% RH)" 的循环程序,并根据实时腐蚀数据动态调整各阶段时长,使试验周期缩短 50% 的同时,预测精度提升至 92%。设备还开发了 “数字孪生" 功能,通过 1:1 虚拟仿真模型预演不同环境参数组合下的腐蚀过程,为科研人员提供直观的试验方案优化依据。在某航天钛合金的耐蚀性测试中,该系统实现了 “盐雾浓度骤变(5%→20% NaCl)对钝化膜破裂的影响" 的动态观测,捕捉到钝化膜在盐雾浓度突变后 3 秒内的电化学响应,为破解环境下材料腐蚀失效机制提供了关键数据。北大项目负责人表示:“系统将材料腐蚀的‘黑箱测试’转变为‘透明化研究’,使我们能从原子尺度理解环境因子的作用机理。"
广皓天总经理透露,双方已共建 “腐蚀测试技术联合实验室",下一步将针对深海、深空等环境,开发更高压力(50MPa)、更宽温域(-196℃-300℃)的特种测试模块。此次合作不仅产出了 12 项发明更形成了 “基础研究 - 原型开发 - 产业应用" 的闭环模式,为产学研融合推动装备国产化提供了可复制的范例。