第895章 炼火为电,祝融计划!10000亿千瓦时的野望! (第2/3页)
天只吃一顿饭也是正常的,有人饿到两腿发软时,才想起来。
「森哥,我把电子万能试验机的参数预调好了,您待会做纤维拉伸强度测试时,可以复用上次的那套数据。」
张毅杰点点头,又补充了一句。
「好,我知道了。」
陈延森轻轻一笑,目送着对方离开。
待人走後,他脱下外套搭在储物柜上,随手拿起桌上的实验记录本,笔尖在陶瓷基复合材料的结构框架上画了一个圈。
增强纤维是核心骨架,陶瓷基体是承载基础,而界面层则是决定材料能否在高温环境下稳定工作的关键,这三步一步都不能错。
他走到三号乾燥柜前,拉开柜门时,一股乾燥的惰性气体扑面而来。
柜内整齐码放着密封的试剂瓶,标签上清晰标注着「SiC纤维(直径10微米,长度5毫米)」、「A10粉末(纯度99.9%)」、「Zr02改性剂」等字样。
SiC是纳米碳化矽,具备超强的热导性。
A|0是高纯氧化铝,它的特点是耐热、耐磨和耐腐蚀。
Zr02则是一种高级耐火材料。
陈延森取出$iC纤维和氧化物纤维的试剂瓶,放在电子天平旁,按照推演得出的比例,精准称取了25克$iC纤维和5克氧化物纤维,倒入高速混料机的料筒中。
「增强纤维的混杂比例,决定了一级围岩换热带的抗拉伸性能,SC纤维负责提升强度,氧化物纤维增强耐高温性,但误差不能超过0.1克。」
他的思路很清晰,随後在混料机的操作面板上设定参数:转速每分钟300,混合时间20分钟,加入氩气保护,避免纤维在高速搅拌过程中被氧化。
顷刻间,混料机运转的低沉嗡鸣声响起,陈延森转过身,继续准备其他材料。
他将AI20粉末和SiC粉末按7比3的比例混合,又加入适量Zr02改性剂。
Z02的相变增韧效应,能有效强化基体的抗裂性能,这对长期承受热冲击的换热带至关重要。
紧接着,他往混合粉未中加入少量去离子水,搅拌成均匀的浆料,倒入真空练泥机中,排除浆料内部的气泡。
二十分钟後,增强纤维混合完毕。
陈延森打开混料机料筒,取出呈蓬松状的纤维混合物,小心翼翼地铺在模具底部,再将练好的陶瓷基体浆料缓慢倒入模具,用刮刀抹平表面。
接下来是界面层的制备,这是整个流程中最重要的环节。
他配制出了含有Y0的涂层浆料,采用浸渍涂覆的方式,将模具中的纤维预制体浸入浆料中,停留30秒後缓慢取出,确保每一根纤维表面都均匀覆盖了一层薄薄的界面层。
Y203也叫高纯度氧化钇,是一种稀土氧化物,同样拥有出色的高温质子传导性。
做完这一切,陈延森用雷射厚度测量仪反覆检测涂层厚度,对不符合要求的部位进行二次涂覆。
因为界面层必须控制在50到60m之间,太厚会降低纤维与基体的结合强度,太薄又无法起到脱粘控制和裂纹钝化的作用。
待界面层乾燥後,他在预制体表面喷涂了一层环境障碍功能涂层,可有效抵御腐蚀性气体,延长换热带的使用寿命。
之後将模具送入高温烧结炉,陈延森设定了阶梯式升温程序。
炉内达到600摄氏度,升温速率为每分钟5摄氏度,保温2小时,排除预制体中的水分和残留有机物。
600到1200摄氏度,升温速率为每分钟5摄氏度,保温3小时,促进基体与纤维的结合。
最後升温至1600摄氏度,保温4小时,直到烧结固化。
烧结过程需要漫长的等待,陈延森没有离开实验室,而是坐在操作台旁,翻看之前的实验数据。
另一边。
张毅杰出了实验室,穿着工作服,径直走进了食堂。
红烧牛肉、荷包蛋、虾仁炒芦笋和一片烤羊肩排,再加一碗糙米饭。
这份午饭组合,他都吃了半个月了。
一般等到味蕾实在受不了的时候,他才会换掉其中的两道菜,然後再继续吃十天半个月。
刷卡付钱後,他端着盘子走到用餐区,边吃边想事情。
他原来是一家头部化工企业的高分子材料工程师,
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