第219章 副產品
字數:4550 加入書籤
楚老那盞亮到深夜的燈,在接下來的日子裏成了昆侖基地的一種精神象征。
趙四將“局部強化冷卻”的思路帶回團隊討論,不出所料引發了一場激烈的技術辯論。
以氣動組長老陳為代表的“保守派”認為,在首架驗證機即將進入總裝的關鍵時期,貿然引入如此複雜的新係統風險太大。
而以楚老和趙四為核心的“激進派”則堅持,熱障問題是繞不過去的坎,必須提前布局。
爭論持續了三天,最終在劉振華的協調下達成妥協。
成立一個五人專項小組,在保證主進度不受影響的前提下,對“局部強化冷卻”進行原理驗證和初步設計,為後續型號積累經驗。
專項小組的工作在基地西側一個簡陋的工棚裏悄悄展開。
這裏同時也是鈦合金研究組的試驗場地——幾台老式鍛壓機終日轟鳴。
負責鈦合金研究的是個三十出頭的工程師,叫周建國,戴著一副深度近視眼鏡,話不多,但做起實驗來有種近乎固執的精細。
他的任務是按照趙四提供的幾條工藝路線,試製耐高溫鈦合金樣件。
“趙工,這是第七批樣件,”
周建國將一排銀灰色的金屬塊擺在簡易工作台上,聲音有些疲憊,
“按照您說的,嚐試了不同鍛造溫度、保溫時間和冷卻速率組合。”
趙四拿起其中一塊,對著燈光仔細查看。
金屬表麵泛著淡淡的氧化色,這是鈦合金在高溫下不可避免的表麵反應。
他忽然想起係統獎勵的【金屬熱防護塗層早期技術路徑】中提到的一句話。
“某些金屬氧化物本身具有優異的隔熱特性,關鍵在於控製氧化層的結構與厚度。”
“建國,這些樣件鍛造後,表麵氧化層你們處理過嗎?”趙四問道。
周建國推了推眼鏡:“按照常規工藝,鍛造後要酸洗去除氧化皮,然後進行後續加工。不過……”
他猶豫了一下,“這批樣件裏,三號和六號因為鍛壓機臨時故障,出爐後在空氣中多停留了十來分鍾,氧化層比其他的厚一些。我們還沒來得及處理。”
趙四心裏一動:“把那兩塊拿給我看看。”
三號樣件的表麵呈現出不均勻的藍紫色斑紋,而六號樣件則是一種奇異的金紅色,像晚霞映在金屬上。
趙四用手指輕輕摩挲,能感覺到氧化層與基體結合得很牢固,沒有起皮脫落。
“這兩塊做過簡單的熱性能測試嗎?”
“還沒來得及。”
周建國說,“按照計劃,今天下午要統一送去做金相分析和力學性能測試。”
“先等等。”趙四做了個決定,“我們先做個最簡單的對比實驗。”
他讓周建國取來一台便攜式高溫加熱爐——那是用廢舊鍋爐改造的土設備,精度不高但勝在方便。
又從其他樣件中各取一塊,與三號、六號並排放入爐中。
加熱到600攝氏度時,差異開始顯現。
常規樣件表麵的氧化層開始出現細小裂紋,而三號和六號樣件——尤其是六號,那層金紅色的氧化膜依然完好,在高溫下甚至隱隱透出一種玉質般的光澤。
“測溫槍!”趙四說道。
周建國連忙遞過來一支老式的指針式表麵溫度計。
測量結果讓人驚訝:在爐溫同為600度的情況下,常規樣件表麵溫度達到了585度,三號樣件是550度,而六號樣件竟然隻有520度!
“差了整整65度……”周建國倒吸一口涼氣,“這氧化層能隔熱?”
趙四沒有回答,他的眼睛緊緊盯著爐中的樣件。
隨著溫度繼續升高到700度,六號樣件的優勢更加明顯。
它的氧化層開始變得半透明,像一層覆蓋在金屬表麵的琉璃,而其他樣件要麽氧化層剝落,要麽已經出現局部熔化。
“關爐!小心取出!”
樣件冷卻後,六號樣件表麵的金紅色氧化膜依然牢牢附著,敲擊時發出清脆的陶瓷般聲響。
趙四用銼刀輕輕刮下一小撮粉末,在顯微鏡下觀察。
那是無數微小的、片狀交疊的晶體結構,形成了致密的多層屏障。
“建國,”趙四的聲音裏壓抑著激動,“馬上組織逆向分析!”
“記錄下六號樣件的全部工藝參數——從原材料成分、鍛造溫度、保溫時間、出爐後的冷卻方式,到它在空氣中暴露的每一分鍾環境條件!”
“可是……我們連這層東西到底是什麽都還不清楚。”周建國有些遲疑。
“所以要搞清楚!”
趙四斬釘截鐵,“召集材料組所有人,咱們成立一個臨時攻關小組。”
“我馬上去找楚老,他懂高溫材料!”
接下來的七十二小時,西側工棚的燈光幾乎沒熄滅過。
楚老被趙四請來時,起初對“氧化層隔熱”的說法將信將疑。
但當他親眼看到那個簡單的對比實驗,又在顯微鏡下觀察到那獨特的微觀結構時,老人的眼睛亮了起來。
“這是……鈦的某種高溫氧化相變產物,”
楚老用顫抖的手指在草紙上畫著晶體結構圖,
“常規工藝下,鈦氧化生成的是二氧化鈦,結構疏鬆易剝落。”
“但你們這個工藝——特定的溫度、特定的冷卻速率、加上在空氣中恰到好處的停留時間。”
“可能誘導它形成了某種亞穩態的複合氧化物,結構致密,熱導率極低!”
“就像燒陶瓷時,窯變產生的特殊釉色?”趙四打了個形象的比喻。
“對!就是這個道理!”
楚老難得地激動起來,“這不是簡單的氧化層,這幾乎是……”
“一種在金屬表麵‘生長’出來的天然熱障塗層!”
方向一旦明確,團隊的工作效率大幅提升。
周建國帶人反複複現六號樣件的工藝條件,逐漸摸清了關鍵參數窗口;
楚老則從理論層麵分析這種特殊氧化層的形成機理;
趙四負責統籌協調,並開始思考如何將這一發現與“局部強化冷卻”思路結合。
一周後的深夜,趙四帶著一份初步報告來到楚老的磚房。
“楚老,我們做了個初步方案。”
趙四攤開草圖,“在機翼前緣、機頭罩這些熱流密度最高的區域,采用您提出的‘局部強化冷卻’主動防護;”
“而在機身大麵積區域,則采用這種‘原位生長氧化層’進行被動隔熱。”
“兩者結合,既能控製重量,又能保證關鍵區域的安全餘量。”
楚老戴上老花鏡,仔細看著草圖上的溫度分布模擬曲線,許久,他抬起頭。
“這個思路……很有創造性。主動與被動結合,點與麵結合。”
“如果真能實現,熱障問題就解決了一大半。”
“我們給這種特殊氧化層起了個名字,”
趙四說,“叫‘昆侖甲’——既是在昆侖基地發現的,也希望它能像鎧甲一樣保護我們的戰機。”
“昆侖甲……好名字。”
