随着地球上陆地资源的逐渐枯竭以及人类不断拓展生存空间的要求，人类进入了大规模开发利用海洋的时期， 我国做出了建设海洋强国的重大部署。海洋产业的发展， 高科技的海洋工程与装备的可靠运行必须依赖于高性能海洋新材料的发展，在海洋新材料研发及装备制造过程中， 必须依靠海洋腐蚀加速模拟试验技术，快速获得新材料及装备在海洋环境中的腐蚀数据和规律，进而为提高装备可靠性和服役安全奠定基础。

 

　　而海洋新材料研发及海洋防护技术的发展，急需发展针对特定海洋环境下的海洋腐蚀模拟加速试验技术，加强腐蚀试验过程中的原位监测和检测技术研发，将新型传感技术和物联网技术引入腐蚀试验研究中，研究发展新一代智能化腐蚀加速试验技术。同时，要加强海洋腐蚀室内外相关性基础研究，积累腐蚀数据，制定相关试验标准规范，建立完善的海洋腐蚀模拟加速试验技术和技术规范体系，为海洋新材料研发和海洋工程装备制造提供可靠的试验方法与评价手段。

 

　　为此，《腐蚀防护之友》记者致电北京科技大学腐蚀与防护中心吴俊升副教授，对新一代室内智能化海洋腐蚀模拟加速试验装置进行了深入地了解。

 

　  目前海洋腐蚀室内模拟加速试验技术的现状如何？

 

　　海洋环境是最复杂的自然腐蚀环境，材料服役过程中面临着海洋大气、海水、海泥等复杂腐蚀介质，同时还承受台风、巨浪、洋流、浪涌等复合载荷条件下，长寿命服役安全问题。因此，海洋环境腐蚀的模拟加速试验技术十分复杂，针对海洋大气腐蚀环境，目前采用的室内模拟加速试验技术包括盐雾试验、周浸试验、湿热试验、海洋大气薄液膜试验以及多因素循环环境载荷谱加速试验等；在接触海水的区域，包括海洋飞溅区、潮差区、全浸区等海水腐蚀环境，目前的模拟加速腐蚀试验技术还很不成熟，尤其以飞溅区的腐蚀环境模拟更为困难，不但涉及到干湿交替、还包括海浪冲击等多种环境载荷作用，且不同区带间还涉及到相互的偶合影响作用。以中科院海洋所侯保荣院士为代表的海洋腐蚀研究科学家提出过各种类型的海洋腐蚀模拟加速试验设备，对推动我国海洋腐蚀研究做出了重要的贡献。

 

　　近年来，随着海洋腐蚀环境的日益严酷以及海洋资源开发的快速发展，海洋环境腐蚀问题更加突出，海洋腐蚀的基础研究和海洋腐蚀试验技术发展显得十分迫切。在此背景下，科技部在2013 年启动了我国第一个海洋腐蚀领域的973 计划项目“海洋工程装备材料腐蚀与防护关键技术基础研究”，针对新时期海洋环境下工程装备材料面临的腐蚀损伤、磨蚀失效和生物污损等严重问题，通过对海洋环境腐蚀、磨蚀和污损的最本质原因及耐蚀、防护材料构效关系中存在的核心科学问题，围绕海洋腐蚀机理、防护技术及海洋腐蚀室内模拟加速试验技术等开展系统研究。通过几年的研究，在海洋腐蚀模拟加速试验技术方面，取得了一系列突破进展。基于长期外场挂片试验及室内加速模拟研究，研究发展了多套具有自主知识产权的新型的海洋腐蚀室内模拟加速试验装置及电化学测试技术。包括干湿交替及薄液环境下应力腐蚀（SCC）室内模拟加速腐蚀新方法，海洋腐蚀室内模拟加速试验装置，深海环境腐蚀模拟装置等多项技术已经获得了成功应用。

 

　 目前海洋腐蚀模拟加速试验技术的发展趋势是什么？

 

　　任何腐蚀模拟加速试验技术追求的都是“相关性、可靠性和加速性”，也就是说首先要保证腐蚀模拟环境要尽量与实际腐蚀环境在本质上具有类似的特征，这就需要通过长期的现场试验和室内模拟加速试验进行对比研究，只有具有良好室内外相关性的模拟加速试验技术才能够获得认可。其次，模拟加速腐蚀试验技术还需要具有良好的可靠性，确保数据的重现性和科学性。另外，既然是模拟加速试验技术，就一定要在保证腐蚀机理大概一致、数据可靠的前提下，尽量实现高的加速比，以便在尽可能短的时间内获得腐蚀数据和规律。 具体到海洋腐蚀模拟加速试验技术，目前的发展趋势体现在“多因素、多载荷、综合化”的特征。这也不难理解，如前所述，海洋腐蚀环境是一个多因素、多载荷的复杂自然环境，从区带上来划分，可以分为海洋大气区、飞溅区、潮差区、全浸去和海泥区等特征环境，在海洋中使用的材料在往往会跨越不同区带。同时，受海洋温度、湿度、日照、海浪、盐度、污染物等因素的影响，使得海洋腐蚀环境十分复杂，这样在开发海洋腐蚀模拟加速试验技术时， 就要尽量考虑这些复杂环境工况和环境因素的影响，多功能、综合化是新型海洋腐蚀模拟加速试验箱的发展趋势。

 

　　新型海洋腐蚀模拟加速试验箱有何功能和特点？

 

　　新型海洋腐蚀模拟加速试验箱是一款专利产品（授权专利号 ZL200910077935.9），针对海洋腐蚀环境具有多区带、多因素、多载荷的特征，通过试验参数和过程控制，可实现干湿交替、不同腐蚀性气体环境控制及模拟不同海洋腐蚀区带（海洋大气区、飞溅区、潮差区、全浸区）的功能，同时进行多因素复杂海洋环境条件下的室内模拟/ 加速腐蚀试验和电化学测试。适合于在实验室内开展多种材料（金属材料、涂镀层材料等）在海洋环境下的腐蚀模拟加速试验。

 

　　该装置的主要特点：1、通过叶片旋转造浪和水位升降控制，可在一套装置内实现多区带模拟加速腐蚀试验；2、通过分区温度和湿度控制，实现模拟海洋大气、飞溅区的干湿交替过程；3、通过污染物气体导入系统，实现了污染海洋腐蚀环境的模拟；4、加入紫外线光源模块，实现了紫外线辐照与其他环境因素偶合加速腐蚀试验研究；5、通过调整叶片转速，可以调整水流冲击速度，模拟不同强度的实海浪溅工况；6、通过旋转叶片装载试验，可以同时模拟海洋冲刷腐蚀环境；7、通过与电化学工作站联接，方便进行电化学测试。

 

　  目前海洋腐蚀模拟加速试验技术的发展趋势是什么？

 

　　任何腐蚀模拟加速试验技术追求的都是“相关性、可靠性和加速性”，也就是说首先要保证腐蚀模拟环境要尽量与实际腐蚀环境在本质上具有类似的特征，这就需要通过长期的现场试验和室内模拟加速试验进行对比研究，只有具有良好室内外相关性的模拟加速试验技术才能够获得认可。其次，模拟加速腐蚀试验技术还需要具有良好的可靠性，确保数据的重现性和科学性。另外，既然是模拟加速试验技术，就一定要在保证腐蚀机理大概一致、数据可靠的前提下，尽量实现高的加速比，以便在尽可能短的时间内获得腐蚀数据和规律。 具体到海洋腐蚀模拟加速试验技术，目前的发展趋势体现在“多因素、多载荷、综合化”的特征。这也不难理解，如前所述，海洋腐蚀环境是一个多因素、多载荷的复杂自然环境，从区带上来划分，可以分为海洋大气区、飞溅区、潮差区、全浸去和海泥区等特征环境，在海洋中使用的材料在往往会跨越不同区带。同时，受海洋温度、湿度、日照、海浪、盐度、污染物等因素的影响，使得海洋腐蚀环境十分复杂，这样在开发海洋腐蚀模拟加速试验技术时， 就要尽量考虑这些复杂环境工况和环境因素的影响，多功能、综合化是新型海洋腐蚀模拟加速试验箱的发展趋势。

 

　  新型海洋腐蚀模拟加速试验箱有何功能和特点？

 

　　新型海洋腐蚀模拟加速试验箱是一款专利产品（授权专利号 ZL200910077935.9），针对海洋腐蚀环境具有多区带、多因素、多载荷的特征，通过试验参数和过程控制，可实现干湿交替、不同腐蚀性气体环境控制及模拟不同海洋腐蚀区带（海洋大气区、飞溅区、潮差区、全浸区）的功能，同时进行多因素复杂海洋环境条件下的室内模拟/ 加速腐蚀试验和电化学测试。适合于在实验室内开展多种材料（金属材料、涂镀层材料等）在海洋环境下的腐蚀模拟加速试验。

 

　　该装置的主要特点：1、通过叶片旋转造浪和水位升降控制，可在一套装置内实现多区带模拟加速腐蚀试验；2、通过分区温度和湿度控制，实现模拟海洋大气、飞溅区的干湿交替过程；3、通过污染物气体导入系统，实现了污染海洋腐蚀环境的模拟；4、加入紫外线光源模块，实现了紫外线辐照与其他环境因素偶合加速腐蚀试验研究；5、通过调整叶片转速，可以调整水流冲击速度，模拟不同强度的实海浪溅工况；6、通过旋转叶片装载试验，可以同时模拟海洋冲刷腐蚀环境；7、通过与电化学工作站联接，方便进行电化学测试。

 

　  开发海洋腐蚀模拟加速试验箱的困难和技术障碍是什么？

 

　　海洋腐蚀试验箱是一个多功能、综合化的试验系统，在保证其所有功能的同时，设备的可靠性是最大的技术难点。搞环境试验设备的人都有一个体会，环试设备的可靠性是其最基本的前提。有时开玩笑的说：没等人家材料坏了，设备已经完蛋了。这主要是由于所有的环境腐蚀模拟加速试验装备都面临着十分严酷的腐蚀环境， 这样在设备的选材和加工方面，就会受到很大的限制，往往为了迎合一些特殊的功能，选材和加工将变的十分困难。比如，我们在开发海洋腐蚀模拟加速试验箱的过程中，既要求材料具有良好的耐腐蚀性，同时还需要耐老化，既要求产品轻量化、同时还要具有高强度，另外包括材料的焊接工艺、连接工艺、动密封工艺等等都要求十分严格。经过多次的试验和改进，目前的设备已经是第三代产品，该装置具有良好的科学性、可靠性和加速性。基于该装置，建立了科学的海洋腐蚀室内加速试验评价方法，对开展材料海洋腐蚀研究与新材料开发，有着重要的实际意义。该装置已经在南京钢铁公司和装甲兵工程学院、北京赛亿科技股份有限公司、大连理工大学等单位获得应用。

 

　  关于赛亿

 

　　赛亿科技成立于2006 年3 月，公司位于中关村科技园区北京科技大学科技园，目前主要从事环境试验检测设备等研发、生产与销售、并致力于新材料的性能研究及应用。
 

与北京科技大学腐蚀与防护中心建立了长期紧密的研发合作
 

　　公司以技术创新为核心价值，把握产业技术的发展方向，与北京科技大学腐蚀与防护中心合作，开展各类环境腐蚀试验评价技术研发，并承担海洋腐蚀973 项目海洋腐蚀实验装备的设计与制造。

 

　　公司于2010 年7 月21 日正式在全国中小企业股份转让系统挂牌上市，股票交易代码：430070。2012 年8 月公司顺利完成首轮融资。

 

　企业优势

 

　　研发优势

 

　　与北京科技大学腐蚀与防护中心建立了长期紧密的研发合作

 

　　与国家材料环境腐蚀平台签订了战略合作协议

 

　　生产优势

 

　　生产基地总占地面积约20000 平方米

 

　　与北京科技大学腐蚀与防护中心共建“表面防护技术与工程应联合实验室”面积10000 平方米。

 

　　为国家材料环境腐蚀平台建立了标准示范站。

 

　　拥有金属材料方面国内最先进精度、自动化程度最高的药芯焊丝生产线和复合耐磨钢板生产线。

 

　　研发设施

 

　　环境腐蚀试验评价技术及装备：海洋腐蚀实验平台、材料大气环境评价平台、汽车零部件评价平台、紫外/ 周浸复合环境试验箱、紫外/ 盐雾复合环境试验箱、微量气体腐蚀试验箱、硫酸露点腐蚀试验等。

 

　　生产优势

 

　　生产基地总占地面积约20000 平方米

 

　　与北京科技大学腐蚀与防护中心共建“表面防护技术与工程应联合实验室”面积10000 平方米。

 

　　为国家材料环境腐蚀平台建立了标准示范站。

 

　　拥有金属材料方面国内最先进精度、自动化程度最高的药芯焊丝生产线和复合耐磨钢板生产线。

 

　　关于海洋材料试验测试装置，本刊记者专访了北京赛亿科技股份有限公司总经理胡为峰先生，胡先生从体验的角度用我们诠释了新型试验箱的便利与未来设计。

 

　　新型试验箱，会带来哪些便利？

 

　　基于“互联网+”的思路，对于一般试验箱长时间的开机时间较长，只能依靠试片放进入试验箱中，一段时间后，拿出试片，进行环境数据结果对比，若环境数据不准确，没有按照研发工作者的要求去做，那么我们非常有必要把中间状况记录下来。以前，包括周期浸润试验箱，海洋腐蚀试验箱、循环盐雾腐蚀试验箱，一般的做法只做开始和结束两阶段记录，我们现在试验箱具有更专业的功能， 有温度传感器、湿度传感器、时间控制器，都会以数据形式记录下来，以图表的形式表现出来。

 

　　另外，从试验大数据的角度，这种大量的数据，作为试验结果的背景材料非常有必要的，因为所有背景数据的产生都与温度、湿度、紫外线、包括试验周期有很大的关系，我们需要把这些数据积累下来。假若有一个老师正在美国开会， 他如何了解正在进行中的试验？常用的方法是打电话给负责的学生，听学生报告结果，结果是比较模糊的。实际上老师做科研项目，是希望得到一个真实的结果，现在我们做的试验箱，预计下一步把这些试验数据联网，与手机、APP 联网，就可以实时从手机中监测试验的各个状态，试验不同阶段的不同状态就可以由机器完整客观地记录下来，更科学。大家都在提倡“互联网+”，提倡物联网，将来，我们要把所有的大型试验装置联网，通过一个APP，输入试验设备号，可以查看试验当时的状况，甚至会加上图像，这是我们将来的目标。

 

　　试验设备本身，有哪些体验设计？

 

　　1、设备本身我们更加注重结构合理性：所有机器都是由人与机器共同操作的，我们更多地考虑到操作者的方便性，按照人的高度，设计试样的存放等，装置的布局，讲求合理。例如，通过气缸控制的盖板考虑到1 米六的小姑娘如何操作，选件力求轻巧，将来可以像车的后尾箱一样，遥控器一按，就可以启动，实现远程开关控制。

 

　　2、第二个是美感，是我们逐渐换代的追求：包括色彩匹配、外形设计，各种按纽、屏幕上的图标皆引入工业设计概念，做得更符合审美。

 

　　3、第三个是便于维护，进行模块化设计，可轻松维护；设备自身就要做防腐蚀试验，从材料本身也考虑到了耐久性、可靠性，所有与腐蚀有关的缺陷我们尽量在我们设备上避免，从设备能用得长久的需求。

 

　　设备要经过不段地改进及改型，设备的研发是一个不断完善的过程，我们会不断加新的技术、新的功能进去， 我们力求与进俱进！