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第5章 實驗室制備碳碳複合材料

第5章 實驗室制備碳碳複合材料

新型液氧煤油發動機的圖紙,依然處于有條不紊地繪制當中。

張星揚将所有的圖紙分解之後,将各個部件圖紙交給了研究所内還選擇留下的人員。

自己終于可以有時間來解決發動機實際制造之中的一些問題,比如最關鍵的幾個問題之一。

發動機材料問題!

材料作爲發動機的骨架,幾乎決定了一款發動機能夠有多強的性能。

尤其是用于發動機燃燒室和尾噴管的材料,要求更是高到難以複加。

沒有極強的耐高溫、抗沖擊強度,那麽發動機在運行時産生的超高溫和超速激流,會瞬間摧毀發動機的燃燒室内壁和尾噴管。

一般來說,現在這個時間點,航天發動機所使用的高溫合金,一般爲钛合金或是鎳基高溫合金。

碳碳基複合材料,或是耐高溫陶瓷基複合材料,這些後來應用非常廣泛的材料,在九十年代,還算是比較高大上的材料。

大規模制備的價格高昂,并且一般的性能并不是十分的優秀。

以二維碳碳複合材料爲例,理論上這種材料具有良好的耐高溫、耐燒蝕和高溫強度高等優異性能。并且它的密度很低、可設計性和可加工性都遠勝于現在常用的高溫合金。

但是這種材料現在的表現卻并不如人意,主要還是因爲表面處理工藝的問題,導緻在3000度之上的時候,表層的碳膜會發生氧化鈍化,從而降低耐高溫的性能。

在後世一般采用塗層來隔絕材料與氧氣的直接接觸,從而達到防氧化的目的。

在九十年代,各種高性能的抗氧化塗層研究還不是很發達。

尤其是在張星揚生活的二十二世紀,這類基礎材料的探索,已經完全交給了算力強大的環恒星中央處理器來運算,從而完全轉化爲時間和能量的産出品。

那台質量達到兩個地球質量的恐怖巨構,每年産出的新型材料數量需要用科學計數法才能夠完整表達出來。

所以張星揚大腦之中腦蛋白質芯片保存的都是其中的佼佼者,每一個性能放到這個時代都是領先世界一百多年的天頂星科技。

當然受限于這個時代的硬件設備,這些材料配方不變的情況下,也很難達到原有的材料性能。

就好像一個人帶着完整的單晶矽制備工藝穿越到二戰的時候,他也不可能做到原有的性能水平,能夠實驗室少量制備已經可以算作是天才了。

不過好在,研究院之中是有在未來看起來十分簡陋,在現在算起來還比較先進的制備設備。

一般來說二維碳碳複合材料的制備,需要先制作底層碳胚,然後經過熱解碳的化學氣相沉積或滲透。

在這個過程之中,碳源氣(如CH4、C2H4、C3H6、C3H8等)這些氣體會發生熱解并且在基層碳纖維布上沉積碳,以填充碳纖維上多空預制體中的空隙。

這一步主要是爲了對材料進行增密處理,從而使材料獲得更加優秀的緻密性。

這一步之中最爲關鍵的就是CVI爐,而恰好研究院之中就有一台這樣的設備,這一台還是之前所裏爲了探索高性能碳釺維材料,從國外進口來的。

張星揚按照自己的記憶,将碳纖維預制體置于CVI爐之中,随後将爐内溫度設定在2100度,将天然氣和載氣通入到氣體發生器之中。

等待了一小會的時間,張星揚将混合氣體通入到CVI爐之中。現在就是決定碳碳複合材料的關鍵時機,能不能制備出符合張星揚要求的複合材料就在這個時候了。

張星揚看了一眼混合氣體發生器上面的氣壓表,混合氣體流入的速度和張星揚記憶之中沒有差距。

接下來碳纖維基層還需要在這個CVI爐子之中待上13個小時的時間。

張星揚叫來原來在這間複合材料實驗室工作的年輕研究員蘇曉,剛剛從航天大學來到研究所實習的小女孩,一個比張星揚矮了一屆的學妹。

“小蘇,麻煩你看下CVI爐子,預計還要13個小時的時間,如果出了任何問題,就到我辦公室找我,快要結束的時候,提前半個小時叫我。”

張星揚看了一眼手上的手表,打了個哈欠說道。

作爲新型發動機的負責人,張星揚這段時間每天休息都很少,每天最多也就保持四個小時的睡眠。

每每這個時候,張星揚無比的想念自己在二十二世紀的經過基因強化,能夠48個小時不休息依然能夠保持充沛精力的身體。

指導了一番蘇曉,這套裝置出現了緊急事故之後如何強制停機,張星揚打了個哈欠離開了實驗室。

大腦有些昏昏沉沉地走到辦公室門口,張星揚發現梁毅正坐在辦公室之中等待着自己。

揉了揉自己因爲長時間沒有休息,有些僵硬的臉頰,張星揚感覺自己稍微精神了一些,問道:

“梁叔,是出了什麽事情嗎?”

梁毅看着數天沒有洗澡,渾身邋裏邋遢的張星揚,皺着眉頭說道:

“星揚,研究院的事情你别太着急,還有我們這些做叔叔伯伯的盯着呢,你也要注意下伱的身體啊!”

“哈哈,沒事,我還年輕,撐得住!”張星揚一邊從桌上的暖壺之中倒水,一邊擺了擺手道:

“梁叔這回來就是爲了這事嗎?”

張星揚遞給梁毅一個裝着溫水的杯子,一屁股坐在椅子上舒服地伸展了一下自己仿佛要生鏽的腰肢。

梁毅聽到問話,眉頭舒展了下來,嘴角微微上揚道:

“有一個好消息,國際保險公司那邊的調查認爲,這次事故達到了他們定損标準。”

聽到這樣一個消息,原本已經累得面無表情的張星揚也有了點興奮。

“也就是說賠償金近期就能到賬?”

梁毅這時候卻面露難色,歎了口氣說道:

“保險賠償流程沒有那麽簡單,能夠在今年年内拿到這筆錢,就算是保險公司辦事快了。”

張星揚疑惑道:“梁叔,我們這次的保險額度不過6200萬美元,對于投保的聯合保險公司隻是一筆小錢吧,他們每年利潤都超過二十億美元,怎麽會拖那麽久?”

梁毅看了看對這方面是真的一知半解的張星揚,有點無奈地說道:

“他們的說辭是近期航天保險出險的情況太多了,人手有點緊張,我們需要排隊。”

“我去他大爺的,這不是欺負我們嗎?!”張星揚忍不住出口罵道。

對方這借口找的太爛了,作爲一個業務範圍全球化的超大集團,會連這點人手都沒有?

無非是欺負你自己家沒有航天保險,隻能聽他的,隻要能多拖你一天,這些錢在銀行裏就能多生不少錢。

“梁叔,我們以後一定要有我們龍國自己的航天保險。”張星揚惡狠狠地說道。

(本章完)

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