陶瓷基复合材料研发小组这边,张教授带着小杨和另一名工程师,开始了第一轮试样研发。实验室里多了不少新设备,陶瓷粉研磨机、纤维编织机,忙得热火朝天。
小杨戴着口罩,研磨着碳化硅陶瓷粉,一边磨一边说:“张教授,这陶瓷粉磨得越细,和纤维的结合是不是越好?”
“对,粉越细,比表面积越大,结合力越强,”张教授盯着研磨机的参数,“但也不能太细,太细了不好成型,磨到2000目就差不多了。”
磨好粉,接下来是和碳纤维混合,然后压制成型,再进行高温烧结。第一炉试样出炉后,大家满怀期待地做测试,结果却不尽如人意。
小杨拿着测试报告,耷拉着脑袋:“张教授,试样还是脆,一受力就裂了,纤维和陶瓷的结合力也不够,烧结的时候纤维还烧损了一部分。”
张教授看着断裂的试样,倒是不气馁:“很正常,第一次试肯定成不了。烧结温度太高了,碳纤维扛不住,下次把烧结温度降50℃,再在陶瓷粉里加一点粘结剂,增强和纤维的结合。”
就这样,研发小组一遍遍地调整配比、烧结温度、成型压力,试样的性能一点点提升。从一开始一捏就碎,到后来能承受一定的冲击力,虽然离3500℃的耐高温要求还有差距,但好歹看到了希望。
另一边,陈阳牵头的智能自修复材料研发,也在紧锣密鼓地进行。他带着团队,先从涂层的自修复开始实验,选了环氧树脂作为修复剂,用脲醛树脂做微胶囊。
第一次制作微胶囊,小周盯着显微镜,皱着眉说:“陈哥,这胶囊大小太不均匀了,有的大有的小,还有的破了,修复剂都漏出来了。”
陈阳凑过去看,果然,显微镜下的微胶囊歪歪扭扭,品相很差。“胶囊的制作温度没控制好,”他说,“脲醛树脂成胶的温度很关键,差一两度就不行,下次把温度精准控制在60℃,搅拌速度也调慢一点。”
反复调试了十几次,终于做出了大小均匀、密封性好的微胶囊。接下来,把微胶囊混在涂层材料里,制作出自修复涂层试样,然后用刀片划开一道裂纹,观察修复效果。
众人围在显微镜前,目不转睛地看着。只见裂纹里的微胶囊慢慢破裂,环氧树脂流了出来,一点点填满了裂纹,过了几个小时,裂纹居然真的被补上了。
小周激动地喊:“成了!真的补上了!”
陈阳也笑着点头,但很快又冷静下来:“先别高兴太早,看看补完之后的涂层性能,结合力、抗氧化性有没有下降,还有修复后的耐温性,能不能达到航天的要求。”
测试结果出来,修复后的涂层结合力下降了一点,耐温性也略有降低。陈阳说:“这只是第一步,接下来要换更好的修复剂和胶囊材质,让修复后的性能尽量接近原涂层,还要测试在高低温、交变压力下的修复效果。”
智能自修复材料的研发,就这样一步步摸索着前进,虽然困难重重,但每次小小的突破,都让团队充满了干劲。
而老吴负责的航天材料技术民用化,进展倒是相对顺利。他带着涂层组,针对工业窑炉的需求,调整了纳米涂层的配方,减少了贵金属的用量,重点提升了涂层的抗烧蚀和耐高温性能。
第一批民用涂层试样做出来后,老吴联系了一家做工业窑炉的企业,送样过去测试。企业的王总亲自接待,看着试样说:“吴师傅,咱的窑炉炉壁,一般三个月就得换一次,你们的涂层要是能用到半年,那就太厉害了。”
“你放心,咱这涂层,航天级的技术,肯定差不了,”老吴说,“先试三个月,看看效果,要是不行,咱再调整配方。”
三个月后,企业传来了好消息,涂了国产航天涂层的炉壁,几乎没有烧蚀的痕迹,状态依旧良好。王总特意打来电话:“吴师傅,你们的涂层太牛了!能用到一年以上,我们现在就想和你们签长期供货协议!”
老吴把消息带回实验室,众人都很开心。林荞说:“这就是航天技术民用化的意义,不仅能让咱们的技术惠及更多人,还能反哺研发,民用市场的收益,能为咱们的长期研发提供资金支持。”
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除了工业窑炉,团队还把目光投向了高端医疗设备。陈阳对接了一家医疗设备企业,把航天钛基合金技术做了微调,研发出了高强度、耐腐蚀的钛合金材料,用于制作核磁共振的核心部件。
企业测试后,对材料的性能赞不绝口:“这材料比我们之前用的进口材料还好,价格还便宜,以后就用你们的了!”
航天材料技术民用化的第一步,就这样顺利迈出,后续还会向航空、高铁、新能源等领域拓展,让航天技术走进更多民生领域。
三个长期研发方向,各自按部就班地推进,实验室里,每天都充满了忙碌的身影。熔炼炉的火焰烧得正旺,检测设备的屏幕不停闪烁,大家各司其职,为了同一个目标,默默努力。
这天,林荞带着团队,去国家航天局汇报长期研发规划。会议室里,航天局的领导听着汇报,不时点头提问。