隨著地球上陸地資源的逐漸枯竭以及人類不斷拓展生存空間的要求，人類進入了大規模開發利用海洋的時期， 我國做出了建設海洋強國的重大部署。海洋產業的發展， 高科技的海洋工程與裝備的可靠運行必須依賴于高性能海洋新材料的發展，在海洋新材料研發及裝備制造過程中， 必須依靠海洋腐蝕加速模擬試驗技術，快速獲得新材料及裝備在海洋環境中的腐蝕數據和規律，進而為提高裝備可靠性和服役安全奠定基礎。

 

　　而海洋新材料研發及海洋防護技術的發展，急需發展針對特定海洋環境下的海洋腐蝕模擬加速試驗技術，加強腐蝕試驗過程中的原位監測和檢測技術研發，將新型傳感技術和物聯網技術引入腐蝕試驗研究中，研究發展新一代智能化腐蝕加速試驗技術。同時，要加強海洋腐蝕室內外相關性基礎研究，積累腐蝕數據，制定相關試驗標準規范，建立完善的海洋腐蝕模擬加速試驗技術和技術規范體系，為海洋新材料研發和海洋工程裝備制造提供可靠的試驗方法與評價手段。

 

　　為此，《腐蝕防護之友》記者致電北京科技大學腐蝕與防護中心吳俊升副教授，對新一代室內智能化海洋腐蝕模擬加速試驗裝置進行了深入地了解。

 

　  目前海洋腐蝕室內模擬加速試驗技術的現狀如何？

 

　　海洋環境是最復雜的自然腐蝕環境，材料服役過程中面臨著海洋大氣、海水、海泥等復雜腐蝕介質，同時還承受臺風、巨浪、洋流、浪涌等復合載荷條件下，長壽命服役安全問題。因此，海洋環境腐蝕的模擬加速試驗技術十分復雜，針對海洋大氣腐蝕環境，目前采用的室內模擬加速試驗技術包括鹽霧試驗、周浸試驗、濕熱試驗、海洋大氣薄液膜試驗以及多因素循環環境載荷譜加速試驗等；在接觸海水的區域，包括海洋飛濺區、潮差區、全浸區等海水腐蝕環境，目前的模擬加速腐蝕試驗技術還很不成熟，尤其以飛濺區的腐蝕環境模擬更為困難，不但涉及到干濕交替、還包括海浪沖擊等多種環境載荷作用，且不同區帶間還涉及到相互的偶合影響作用。以中科院海洋所侯保榮院士為代表的海洋腐蝕研究科學家提出過各種類型的海洋腐蝕模擬加速試驗設備，對推動我國海洋腐蝕研究做出了重要的貢獻。

 

　　近年來，隨著海洋腐蝕環境的日益嚴酷以及海洋資源開發的快速發展，海洋環境腐蝕問題更加突出，海洋腐蝕的基礎研究和海洋腐蝕試驗技術發展顯得十分迫切。在此背景下，科技部在2013 年啟動了我國第一個海洋腐蝕領域的973 計劃項目“海洋工程裝備材料腐蝕與防護關鍵技術基礎研究”，針對新時期海洋環境下工程裝備材料面臨的腐蝕損傷、磨蝕失效和生物污損等嚴重問題，通過對海洋環境腐蝕、磨蝕和污損的最本質原因及耐蝕、防護材料構效關系中存在的核心科學問題，圍繞海洋腐蝕機理、防護技術及海洋腐蝕室內模擬加速試驗技術等開展系統研究。通過幾年的研究，在海洋腐蝕模擬加速試驗技術方面，取得了一系列突破進展。基于長期外場掛片試驗及室內加速模擬研究，研究發展了多套具有自主知識產權的新型的海洋腐蝕室內模擬加速試驗裝置及電化學測試技術。包括干濕交替及薄液環境下應力腐蝕（SCC）室內模擬加速腐蝕新方法，海洋腐蝕室內模擬加速試驗裝置，深海環境腐蝕模擬裝置等多項技術已經獲得了成功應用。

 

　 目前海洋腐蝕模擬加速試驗技術的發展趨勢是什么？

 

　　任何腐蝕模擬加速試驗技術追求的都是“相關性、可靠性和加速性”，也就是說首先要保證腐蝕模擬環境要盡量與實際腐蝕環境在本質上具有類似的特征，這就需要通過長期的現場試驗和室內模擬加速試驗進行對比研究，只有具有良好室內外相關性的模擬加速試驗技術才能夠獲得認可。其次，模擬加速腐蝕試驗技術還需要具有良好的可靠性，確保數據的重現性和科學性。另外，既然是模擬加速試驗技術，就一定要在保證腐蝕機理大概一致、數據可靠的前提下，盡量實現高的加速比，以便在盡可能短的時間內獲得腐蝕數據和規律。 具體到海洋腐蝕模擬加速試驗技術，目前的發展趨勢體現在“多因素、多載荷、綜合化”的特征。這也不難理解，如前所述，海洋腐蝕環境是一個多因素、多載荷的復雜自然環境，從區帶上來劃分，可以分為海洋大氣區、飛濺區、潮差區、全浸去和海泥區等特征環境，在海洋中使用的材料在往往會跨越不同區帶。同時，受海洋溫度、濕度、日照、海浪、鹽度、污染物等因素的影響，使得海洋腐蝕環境十分復雜，這樣在開發海洋腐蝕模擬加速試驗技術時， 就要盡量考慮這些復雜環境工況和環境因素的影響，多功能、綜合化是新型海洋腐蝕模擬加速試驗箱的發展趨勢。

 

　　新型海洋腐蝕模擬加速試驗箱有何功能和特點？

 

　　新型海洋腐蝕模擬加速試驗箱是一款專利產品（授權專利號 ZL200910077935.9），針對海洋腐蝕環境具有多區帶、多因素、多載荷的特征，通過試驗參數和過程控制，可實現干濕交替、不同腐蝕性氣體環境控制及模擬不同海洋腐蝕區帶（海洋大氣區、飛濺區、潮差區、全浸區）的功能，同時進行多因素復雜海洋環境條件下的室內模擬/ 加速腐蝕試驗和電化學測試。適合于在實驗室內開展多種材料（金屬材料、涂鍍層材料等）在海洋環境下的腐蝕模擬加速試驗。

 

　　該裝置的主要特點：1、通過葉片旋轉造浪和水位升降控制，可在一套裝置內實現多區帶模擬加速腐蝕試驗；2、通過分區溫度和濕度控制，實現模擬海洋大氣、飛濺區的干濕交替過程；3、通過污染物氣體導入系統，實現了污染海洋腐蝕環境的模擬；4、加入紫外線光源模塊，實現了紫外線輻照與其他環境因素偶合加速腐蝕試驗研究；5、通過調整葉片轉速，可以調整水流沖擊速度，模擬不同強度的實海浪濺工況；6、通過旋轉葉片裝載試驗，可以同時模擬海洋沖刷腐蝕環境；7、通過與電化學工作站聯接，方便進行電化學測試。

 

　  目前海洋腐蝕模擬加速試驗技術的發展趨勢是什么？

 

　　任何腐蝕模擬加速試驗技術追求的都是“相關性、可靠性和加速性”，也就是說首先要保證腐蝕模擬環境要盡量與實際腐蝕環境在本質上具有類似的特征，這就需要通過長期的現場試驗和室內模擬加速試驗進行對比研究，只有具有良好室內外相關性的模擬加速試驗技術才能夠獲得認可。其次，模擬加速腐蝕試驗技術還需要具有良好的可靠性，確保數據的重現性和科學性。另外，既然是模擬加速試驗技術，就一定要在保證腐蝕機理大概一致、數據可靠的前提下，盡量實現高的加速比，以便在盡可能短的時間內獲得腐蝕數據和規律。 具體到海洋腐蝕模擬加速試驗技術，目前的發展趨勢體現在“多因素、多載荷、綜合化”的特征。這也不難理解，如前所述，海洋腐蝕環境是一個多因素、多載荷的復雜自然環境，從區帶上來劃分，可以分為海洋大氣區、飛濺區、潮差區、全浸去和海泥區等特征環境，在海洋中使用的材料在往往會跨越不同區帶。同時，受海洋溫度、濕度、日照、海浪、鹽度、污染物等因素的影響，使得海洋腐蝕環境十分復雜，這樣在開發海洋腐蝕模擬加速試驗技術時， 就要盡量考慮這些復雜環境工況和環境因素的影響，多功能、綜合化是新型海洋腐蝕模擬加速試驗箱的發展趨勢。

 

　  新型海洋腐蝕模擬加速試驗箱有何功能和特點？

 

　　新型海洋腐蝕模擬加速試驗箱是一款專利產品（授權專利號 ZL200910077935.9），針對海洋腐蝕環境具有多區帶、多因素、多載荷的特征，通過試驗參數和過程控制，可實現干濕交替、不同腐蝕性氣體環境控制及模擬不同海洋腐蝕區帶（海洋大氣區、飛濺區、潮差區、全浸區）的功能，同時進行多因素復雜海洋環境條件下的室內模擬/ 加速腐蝕試驗和電化學測試。適合于在實驗室內開展多種材料（金屬材料、涂鍍層材料等）在海洋環境下的腐蝕模擬加速試驗。

 

　　該裝置的主要特點：1、通過葉片旋轉造浪和水位升降控制，可在一套裝置內實現多區帶模擬加速腐蝕試驗；2、通過分區溫度和濕度控制，實現模擬海洋大氣、飛濺區的干濕交替過程；3、通過污染物氣體導入系統，實現了污染海洋腐蝕環境的模擬；4、加入紫外線光源模塊，實現了紫外線輻照與其他環境因素偶合加速腐蝕試驗研究；5、通過調整葉片轉速，可以調整水流沖擊速度，模擬不同強度的實海浪濺工況；6、通過旋轉葉片裝載試驗，可以同時模擬海洋沖刷腐蝕環境；7、通過與電化學工作站聯接，方便進行電化學測試。

 

　  開發海洋腐蝕模擬加速試驗箱的困難和技術障礙是什么？

 

　　海洋腐蝕試驗箱是一個多功能、綜合化的試驗系統，在保證其所有功能的同時，設備的可靠性是最大的技術難點。搞環境試驗設備的人都有一個體會，環試設備的可靠性是其最基本的前提。有時開玩笑的說：沒等人家材料壞了，設備已經完蛋了。這主要是由于所有的環境腐蝕模擬加速試驗裝備都面臨著十分嚴酷的腐蝕環境， 這樣在設備的選材和加工方面，就會受到很大的限制，往往為了迎合一些特殊的功能，選材和加工將變的十分困難。比如，我們在開發海洋腐蝕模擬加速試驗箱的過程中，既要求材料具有良好的耐腐蝕性，同時還需要耐老化，既要求產品輕量化、同時還要具有高強度，另外包括材料的焊接工藝、連接工藝、動密封工藝等等都要求十分嚴格。經過多次的試驗和改進，目前的設備已經是第三代產品，該裝置具有良好的科學性、可靠性和加速性。基于該裝置，建立了科學的海洋腐蝕室內加速試驗評價方法，對開展材料海洋腐蝕研究與新材料開發，有著重要的實際意義。該裝置已經在南京鋼鐵公司和裝甲兵工程學院、北京賽億科技股份有限公司、大連理工大學等單位獲得應用。

 

　  關于賽億

 

　　賽億科技成立于2006 年3 月，公司位于中關村科技園區北京科技大學科技園，目前主要從事環境試驗檢測設備等研發、生產與銷售、并致力于新材料的性能研究及應用。
 

與北京科技大學腐蝕與防護中心建立了長期緊密的研發合作
 

　　公司以技術創新為核心價值，把握產業技術的發展方向，與北京科技大學腐蝕與防護中心合作，開展各類環境腐蝕試驗評價技術研發，并承擔海洋腐蝕973 項目海洋腐蝕實驗裝備的設計與制造。

 

　　公司于2010 年7 月21 日正式在全國中小企業股份轉讓系統掛牌上市，股票交易代碼：430070。2012 年8 月公司順利完成首輪融資。

 

　企業優勢

 

　　研發優勢

 

　　與北京科技大學腐蝕與防護中心建立了長期緊密的研發合作

 

　　與國家材料環境腐蝕平臺簽訂了戰略合作協議

 

　　生產優勢

 

　　生產基地總占地面積約20000 平方米

 

　　與北京科技大學腐蝕與防護中心共建“表面防護技術與工程應聯合實驗室”面積10000 平方米。

 

　　為國家材料環境腐蝕平臺建立了標準示范站。

 

　　擁有金屬材料方面國內最先進精度、自動化程度最高的藥芯焊絲生產線和復合耐磨鋼板生產線。

 

　　研發設施

 

　　環境腐蝕試驗評價技術及裝備：海洋腐蝕實驗平臺、材料大氣環境評價平臺、汽車零部件評價平臺、紫外/ 周浸復合環境試驗箱、紫外/ 鹽霧復合環境試驗箱、微量氣體腐蝕試驗箱、硫酸露點腐蝕試驗等。

 

　　生產優勢

 

　　生產基地總占地面積約20000 平方米

 

　　與北京科技大學腐蝕與防護中心共建“表面防護技術與工程應聯合實驗室”面積10000 平方米。

 

　　為國家材料環境腐蝕平臺建立了標準示范站。

 

　　擁有金屬材料方面國內最先進精度、自動化程度最高的藥芯焊絲生產線和復合耐磨鋼板生產線。

 

　　關于海洋材料試驗測試裝置，本刊記者專訪了北京賽億科技股份有限公司總經理胡為峰先生，胡先生從體驗的角度用我們詮釋了新型試驗箱的便利與未來設計。

 

　　新型試驗箱，會帶來哪些便利？

 

　　基于“互聯網+”的思路，對于一般試驗箱長時間的開機時間較長，只能依靠試片放進入試驗箱中，一段時間后，拿出試片，進行環境數據結果對比，若環境數據不準確，沒有按照研發工作者的要求去做，那么我們非常有必要把中間狀況記錄下來。以前，包括周期浸潤試驗箱，海洋腐蝕試驗箱、循環鹽霧腐蝕試驗箱，一般的做法只做開始和結束兩階段記錄，我們現在試驗箱具有更專業的功能， 有溫度傳感器、濕度傳感器、時間控制器，都會以數據形式記錄下來，以圖表的形式表現出來。

 

　　另外，從試驗大數據的角度，這種大量的數據，作為試驗結果的背景材料非常有必要的，因為所有背景數據的產生都與溫度、濕度、紫外線、包括試驗周期有很大的關系，我們需要把這些數據積累下來。假若有一個老師正在美國開會， 他如何了解正在進行中的試驗？常用的方法是打電話給負責的學生，聽學生報告結果，結果是比較模糊的。實際上老師做科研項目，是希望得到一個真實的結果，現在我們做的試驗箱，預計下一步把這些試驗數據聯網，與手機、APP 聯網，就可以實時從手機中監測試驗的各個狀態，試驗不同階段的不同狀態就可以由機器完整客觀地記錄下來，更科學。大家都在提倡“互聯網+”，提倡物聯網，將來，我們要把所有的大型試驗裝置聯網，通過一個APP，輸入試驗設備號，可以查看試驗當時的狀況，甚至會加上圖像，這是我們將來的目標。

 

　　試驗設備本身，有哪些體驗設計？

 

　　1、設備本身我們更加注重結構合理性：所有機器都是由人與機器共同操作的，我們更多地考慮到操作者的方便性，按照人的高度，設計試樣的存放等，裝置的布局，講求合理。例如，通過氣缸控制的蓋板考慮到1 米六的小姑娘如何操作，選件力求輕巧，將來可以像車的后尾箱一樣，遙控器一按，就可以啟動，實現遠程開關控制。

 

　　2、第二個是美感，是我們逐漸換代的追求：包括色彩匹配、外形設計，各種按紐、屏幕上的圖標皆引入工業設計概念，做得更符合審美。

 

　　3、第三個是便于維護，進行模塊化設計，可輕松維護；設備自身就要做防腐蝕試驗，從材料本身也考慮到了耐久性、可靠性，所有與腐蝕有關的缺陷我們盡量在我們設備上避免，從設備能用得長久的需求。

 

　　設備要經過不段地改進及改型，設備的研發是一個不斷完善的過程，我們會不斷加新的技術、新的功能進去， 我們力求與進俱進！