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廣皓天攜手哈工大，借量子級(jí)傳感 U 錯(cuò)動(dòng)彎折試驗(yàn)機(jī)，重塑材料測(cè)試精度

更新時(shí)間：2025-07-23

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近日，廣皓天公司與哈爾濱工業(yè)大學(xué)宣布聯(lián)合研發(fā)的量子級(jí)傳感 U 錯(cuò)動(dòng)彎折試驗(yàn)機(jī)正式下線。這款融合量子傳感技術(shù)的突破性設(shè)備，將材料動(dòng)態(tài)彎折測(cè)試精度提升至納米級(jí)，為柔性電子、航空航天等制造領(lǐng)域提供了全新的質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)在精密測(cè)試裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)精度的重塑。

廣皓天攜手哈工大，借量子級(jí)傳感 U 錯(cuò)動(dòng)彎折試驗(yàn)機(jī)，重塑材料測(cè)試精度

此次雙方合作的核心突破在于將量子隧穿效應(yīng)傳感器集成于U 型錯(cuò)動(dòng)彎折試驗(yàn)機(jī)。該傳感器采用金剛石 NV 色心量子探測(cè)技術(shù)，可捕捉材料在彎折 - 錯(cuò)動(dòng)復(fù)合應(yīng)力下的原子級(jí)位移變化，空間分辨率達(dá) 0.1nm，時(shí)間響應(yīng)速度提升至 100ns，較傳統(tǒng)設(shè)備的微米級(jí)精度實(shí)現(xiàn)三個(gè)數(shù)量級(jí)的跨越。在測(cè)試中，設(shè)備能同步采集量子傳感信號(hào)與宏觀力學(xué)參數(shù)，建立 “量子態(tài)變化 - 宏觀失效" 的關(guān)聯(lián)模型，實(shí)現(xiàn)從原子尺度解析材料彎折失效的根源機(jī)制。

廣皓天攜手哈工大，借量子級(jí)傳感 U 錯(cuò)動(dòng)彎折試驗(yàn)機(jī)，重塑材料測(cè)試精度

設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)創(chuàng)新：采用磁懸浮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，消除機(jī)械傳動(dòng)誤差，使錯(cuò)動(dòng)位移控制精度達(dá) ±0.001mm；搭載雙波段激光干涉儀，實(shí)時(shí)校準(zhǔn)彎折角度（0-180° 可調(diào)）的動(dòng)態(tài)誤差，確保長(zhǎng)期測(cè)試穩(wěn)定性；集成極低溫環(huán)境艙（-196℃~120℃），可模擬太空、深海等環(huán)境下的材料力學(xué)行為。哈工大研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò) 1200 組對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該設(shè)備對(duì)柔性屏 PI 基板的彎折壽命預(yù)測(cè)誤差率僅 1.2%，遠(yuǎn)超行業(yè) 8% 的平均水平。

在實(shí)際應(yīng)用中，量子級(jí)傳感技術(shù)展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。針對(duì)航天器柔性太陽(yáng)能帆板的測(cè)試，設(shè)備成功捕捉到聚酰亞胺薄膜在第 5.8 萬(wàn)次彎折時(shí)出現(xiàn)的 3nm 級(jí)微裂紋，這一傳統(tǒng)設(shè)備無(wú)法識(shí)別的早期損傷信號(hào)，為航天器材料可靠性評(píng)估提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。哈工大材料學(xué)院教授表示，該設(shè)備通過(guò)量子傳感信號(hào)與宏觀力學(xué)曲線的實(shí)時(shí)耦合分析，揭示了碳纖維復(fù)合材料在 “彎折 + 錯(cuò)動(dòng)" 復(fù)合應(yīng)力下的層間滑移量子態(tài)特征，為研發(fā)超耐疲勞材料提供了微觀層面的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

廣皓天攜手哈工大，借量子級(jí)傳感 U 錯(cuò)動(dòng)彎折試驗(yàn)機(jī)，重塑材料測(cè)試精度

廣皓天技術(shù)總監(jiān)介紹，設(shè)備內(nèi)置的 “量子 - 經(jīng)典" 數(shù)據(jù)融合算法，可將量子傳感信號(hào)轉(zhuǎn)化為工程師可直接應(yīng)用的力學(xué)參數(shù)，操作界面保留傳統(tǒng) U 型試驗(yàn)機(jī)的易用性，同時(shí)新增量子參數(shù)調(diào)節(jié)模塊（如量子探測(cè)頻率、采樣周期等）。目前設(shè)備已預(yù)置航空航天、柔性電子等 6 大領(lǐng)域的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)程序，支持與實(shí)驗(yàn)室量子計(jì)算平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)材料失效的量子力學(xué)模擬與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的雙向驗(yàn)證。

據(jù)了解，該聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目已納入國(guó)家 “裝備創(chuàng)新工程"，設(shè)備將應(yīng)用于哈工大空間材料實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)服務(wù)航天器柔性結(jié)構(gòu)材料的環(huán)境測(cè)試。雙方計(jì)劃基于該設(shè)備建立 “量子級(jí)材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)庫(kù)"，已收錄 8 類戰(zhàn)略新材料的量子級(jí)彎折特性數(shù)據(jù)，未來(lái)將推動(dòng)形成行業(yè)測(cè)試新規(guī)范。

業(yè)內(nèi)專家評(píng)價(jià)，量子級(jí)傳感 U 錯(cuò)動(dòng)彎折試驗(yàn)機(jī)的問(wèn)世，不僅將材料測(cè)試精度從微米級(jí)帶入納米量子時(shí)代，更開創(chuàng)了 “宏觀力學(xué)測(cè)試 + 量子態(tài)分析" 的全新研究范式。這種產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新模式，為我國(guó)在測(cè)試裝備領(lǐng)域突破技術(shù)壟斷、建立自主精度標(biāo)準(zhǔn)體系提供了范例，將加速推動(dòng)我國(guó)材料研發(fā)與國(guó)際前沿接軌