穿戴好一切,進(jìn)入無(wú)氧工作室后,陶明在碳鈦板光亮的一面上小心翼翼的涂抹了一層鋁汞齊,然后迅速的放到液氮里冷凍,將鋁汞齊和碳鈦板暫時(shí)的固定在了一起。
“你這是在置換鈦板的鈦元素?”
“是的,但是不能就這樣常溫置換,所以要冷凍一下,既讓它們之間的置換減緩,又起到了固定作用”。
“嗯,置換后對(duì)碳鈦板有什么影響?”
“等會(huì)還得給氧,首先產(chǎn)生負(fù)面的影響,鋁、汞、鈦三種元素的離子交換會(huì)將堅(jiān)硬的碳鈦板腐蝕,在表面形成二氧化鋁和二氧化鈦,材料柔性上升、剛性下降、硬度減小”。
李為國(guó)略微的思索后又問(wèn)道“那這時(shí)候你的定做的激光就會(huì)有正面作用吧?”
“是的,激光會(huì)催化它們之間的置換,我這個(gè)實(shí)驗(yàn)最終的目的就是得到一塊既要耐溫,又得有一定的硬度,柔性還要好的材料”。
邊說(shuō)著,陶明邊將板子放到了激光器上,設(shè)定掃點(diǎn)速度,激光的脈沖強(qiáng)度和頻率,編制好程序,然后重重的敲了一下回車鍵。
“嗡嗡……滴滴……”機(jī)械臂上的同步電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),紅外激光測(cè)距儀確認(rèn)了鏡頭對(duì)準(zhǔn)了之后,兩束激光分別從上下射出,打在了碳鈦版的同一個(gè)點(diǎn)上。
同時(shí)位于機(jī)械臂上的氣體通道開(kāi)始通氣,上部分是高純,高壓的氧氣、下部分噴射的是氬氣。
兩股氣流迅速的噴射在激光點(diǎn)附近,整個(gè)實(shí)驗(yàn)室響起了“呲呲”聲。
看著設(shè)備開(kāi)始運(yùn)作,陶明又對(duì)李為國(guó)解釋道“上半部分在850攝氏度左右的激光催化下,離子置換加劇,本來(lái)常溫下應(yīng)該薄薄一層的二氧化鋁和二氧化鈦會(huì)快速的產(chǎn)生,又在特定脈沖的作用下,他們會(huì)均勻的柔和在一起”。
“而下半部分,在激光瞬時(shí)1200攝氏度的照射下,碳元素和鈦元素會(huì)瞬間生成光化反應(yīng),它們的電子都有一部分被生成光子逃逸了出來(lái),在庫(kù)倫力的作用下整個(gè)版面就會(huì)膨脹,鈦元素和碳元素會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的正電荷,但是噴射在上面的氬氣是惰性氣體,很難參與電子置換,所以他們會(huì)吸引上半部分的二氧化鋁向下遷移”。
“哦,我明白了,這樣就會(huì)行成跟漢堡似的夾層,最上邊的二氧化鈦耐高溫,中間的二氧化鋁使材料的柔性增加,而最下面的碳鈦合金保持一定的硬度”。
“差不多,只不過(guò)最終到達(dá)中間的不是二氧化鋁,而是純鋁”
“嗯??怎么會(huì)這樣?”
“二氧化鋁距離下邊越近,那么他們的分子結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定,氧元素會(huì)被已經(jīng)光化的碳和鈦元素爭(zhēng)奪,但是絕大部分的氧原子被碳元素奪走,生成一氧化碳和二氧化碳逃逸出來(lái),有一部分的氧原子被分解,電子被鈦元素收納,中子被迫變成同位素,快速的衰減?!?br/>
“哎呀,沒(méi)想到、沒(méi)想到,中間竟然有這么神奇的變化,陶明,你這是開(kāi)創(chuàng)了材料加工的新天地?。 ?,李為國(guó)興奮的大叫出來(lái)。
李為國(guó)聽(tīng)了陶明的解釋有些激動(dòng),如果成功了的話,他這是在見(jiàn)證歷史性的時(shí)刻。
激光器平均加工一個(gè)點(diǎn)需要3秒鐘,然后在同步電機(jī)和激光矯正的帶領(lǐng)下加工下一個(gè)點(diǎn)。
一個(gè)激光點(diǎn)加工的面積約為0.5MM個(gè)平方,而陶明的板子是1萬(wàn)個(gè)毫米的平方,所以大概需要十七個(gè)小時(shí)才能加工完成。
“老師,你先去休息吧,現(xiàn)在都晚上七點(diǎn)了,您也一天沒(méi)吃飯了”
陶明其實(shí)很想離開(kāi),這個(gè)激光器是自動(dòng)控制的,而且全程都有高速攝像機(jī)拍攝,他出來(lái)的時(shí)候也沒(méi)有跟柳林和小桃紅交代晚上不回去吃飯的事。
“沒(méi)事,你要是餓了就先去吃吧,我不餓”,李為國(guó)還是聚精會(huì)神的看著正在加工的合金。
也許是戴了兩付眼鏡(老花鏡和護(hù)目鏡)不是很舒服,李為國(guó)說(shuō)完后摘下眼鏡揉了揉眼。
看著李為國(guó)的堅(jiān)持,他無(wú)奈的嘆了口氣,給柳林打電話說(shuō)了一聲,就到食堂買(mǎi)了點(diǎn)飯,順便給李為國(guó)帶了一份。
吃完飯,到了晚上十一點(diǎn),陶明實(shí)在受不了了,竟然迷迷糊糊的趴在實(shí)驗(yàn)桌上睡著了。
“陶明,快醒醒,加工完了,咱們?nèi)プ鰴z測(cè)”,迷迷糊糊的陶明被李為國(guó)晃悠醒了。
“幾點(diǎn)了啊”陶明還睡得有些迷糊,看了看表“3點(diǎn)”。
“導(dǎo)師,您先回家休息一下不行嗎,我無(wú)所謂,就怕您的身體受不了”。
“別廢話,快點(diǎn)!”李為國(guó)焦急的找出檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的鑰匙,推門(mén)走了出去。
“哎……”陶明嘆了口氣,搖搖頭跟了出去。
“硬度竟然達(dá)到了14,和鎢鋼一樣,重量卻只有鎢鋼的四分之一”,“柔性和剛性要進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn),太可惜了,先不測(cè)了”。李為國(guó)有些遺憾的搖了搖頭,“走,咱們?nèi)プ鲭婄R掃描”。
“真是太美麗了,合理的分子結(jié)構(gòu),致密的金屬鍵,陶明你看,他們就像調(diào)皮的孩子在跟我們打招呼呢”,李為國(guó)有些過(guò)于激動(dòng),手舞足蹈的讓陶明去看掃描出來(lái)的圖像。
“導(dǎo)師,您先別激動(dòng),目前咱們弄出來(lái)的這個(gè)光化碳鈦合金我覺(jué)得主要是應(yīng)用在航空航天上面,這就要求更苛刻的檢測(cè)和面臨更復(fù)雜的環(huán)境,這些都不是我們實(shí)驗(yàn)室目前的條件能做的到的,所以我建議咱們也別在這浪費(fèi)時(shí)間了”,陶明有些無(wú)奈的解釋道,但是陶明很理解老師現(xiàn)在的狀態(tài),畢竟每一種新材料的發(fā)現(xiàn)和制造,都能對(duì)國(guó)家的工業(yè)制造和發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。
也許正是李為國(guó)這一代老前輩這種能吃苦的精神造就了現(xiàn)在的中華文明。
“哎,確實(shí)老了,要是能年輕10歲多好”在陶明的勸說(shuō)下,李為國(guó)搖了搖頭,不得不放棄了繼續(xù)研究下去的想法。
陶明又將新的一塊板子放到了激光器上后,和李為國(guó)一塊離開(kāi)了學(xué)校,結(jié)束了這一天的工作。
后來(lái)的智腦科技樹(shù)上,將今天2021年1月21日劃分為人類邁向宇宙最值得紀(jì)念的一天,它開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)嶄的材料學(xué)科――光化材料學(xué),而這個(gè)學(xué)科是制作太空飛船最重要的學(xué)科。
在接下來(lái)的兩個(gè)月,陶明緊鑼密鼓的完成了所有碳鈦板的光化,春節(jié)也沒(méi)有怎么過(guò)好,一心一意的撲在了實(shí)驗(yàn)上。
最終具有檢測(cè)必要的有八十一塊,出現(xiàn)廢料的原因是激光器的不穩(wěn)定,工作時(shí)間變長(zhǎng)后強(qiáng)度就會(huì)下降不少,而廢掉的就是最后的四塊,只檢測(cè)硬度就已經(jīng)明顯的感覺(jué)出差距,最后一塊的硬度只有8.4,和第一塊相比已經(jīng)有個(gè)天大的差距。
所以在加工完這85塊材料后,這臺(tái)價(jià)值40萬(wàn)的激光器就結(jié)束了歷史使命,本來(lái)陶明想修一下繼續(xù)用的,倒是李為國(guó)強(qiáng)硬的要求等研究報(bào)告下來(lái)就把它送進(jìn)學(xué)校的榮譽(yù)館,陶明只好答應(yīng)下來(lái)。
在做出第十塊光化碳鈦合金時(shí),李為國(guó)就將它們打包郵寄到了“國(guó)家航天材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室”,然后每做出十塊就送一次,最后這一次送出去后,他們手頭上就剩于了一塊合金和四塊廢料,也是準(zhǔn)備將來(lái)進(jìn)館的。
就這樣忙碌了將近三個(gè)月的陶明閑了下來(lái),和李為國(guó)一樣,焦急的等待檢測(cè)結(jié)果。