第219章副產品
# 第219章副產品
楚老那盞亮到深夜的燈,在接下來的日子裡成了崑崙基地的一種精神象徵。
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系統風險太大。
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裡悄悄展開。
這裡同時也是鈦合金研究組的試驗場地——幾臺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檯上,聲音有些疲憊,
「按照您說的,嘗試了不同鍛造溫度、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。
金屬表面泛著淡淡的氧化色,這是鈦合金在高溫下不可避免的表面反應。
他忽然想起系統獎勵的【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,關鍵在於控制氧化層的結構與厚度。」
「建國,這些樣件鍛造後,表面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,「這批樣件裡,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鐘,氧化層比其他的厚一些。我們還沒來得及處理。」
趙四心裡一動:「把那兩塊拿給我看看。」
三號樣件的表面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。」
他讓周建國取來一臺可攜式高溫加熱爐——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。
常規樣件表面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面溫度計。
測量結果讓人驚訝:在爐溫同為600度的情況下,常規樣件表面溫度達到了585度,三號樣件是550度,而六號樣件竟然只有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面的琉璃,而其他樣件要麼氧化層剝落,要麼已經出現局部熔化。
「關爐!小心取出!」
樣件冷卻後,六號樣件表面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,形成了緻密的多層屏障。
「建國,」趙四的聲音裡壓抑著激動,「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鐘環境條件!」
「可是……我們連這層東西到底是什麼都還不清楚。」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,結構緻密,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……」
「一種在金屬表面『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。
周建國帶人反覆復現六號樣件的工藝條件,逐漸摸清了關鍵參數窗口;
楚老則從理論層面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,採用您提出的『局部強化冷卻』主動防護;」
「而在機身大面積區域,則採用這種『原位生長氧化層』進行被動隔熱。」
「兩者結合,既能控制重量,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,點與面結合。」
「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『崑崙甲』——既是在崑崙基地發現的,也希望它能像鎧甲一樣保護我們的戰機。」
「崑崙甲……好名字