第379章 规划航天材料长期研发方向
火箭首飞的庆功会刚过,林荞就把团队召集到了会议室。桌上摆着厚厚的研发总结,她敲了敲桌面,开口道:“首飞成功是好事,但咱不能停下脚步,今天就好好聊聊,航天材料以后该往哪走,定个长期的研发方向。”
张教授扶着眼镜,率先开口:“现在的高温合金撑得住火箭发动机的工况,但未来的空天飞行器,温度要到3500c以上,咱现有的材料根本扛不住,陶瓷基复合材料得提上日程了。”
老吴放下手里的搪瓷杯,点头附和:“张教授说得对,我这阵子也在想,涂层再怎么优化,合金的耐高温上限就在那,陶瓷材料耐高温性强,就是脆,得研究怎么让它又硬又韧。”
陈阳翻着手里的行业报告,接话道:“不光是耐高温,我看不少资料里提,航天材料在太空中容易被陨石、宇宙射线磕坏,要是能让材料自己修复,就不用总担心故障了,智能自修复材料这方向值得探索。”
小杨年轻,脑子转得快,举手说:“林姐,还有个事,咱们研发的航天材料技术,能不能往民用上转?比如高端医疗的设备,还有工业上的窑炉,不也需要耐高温、高强度的材料吗?”
林荞笑着点头,抬手示意大家安静:“你们说的这几点,正好说到我心坎里了。我琢磨了几天,咱的长期研发方向就定三个,刚好对应大家说的。”
她拿起笔,在白板上写下三行字,转身对着众人:“第一,耐超高温陶瓷基复合材料,对标未来空天飞行器3500c以上的需求;第二,智能自修复材料,让材料受损后能自己修;第三,航天技术民用化,把咱们的技术用到民生领域。”
会议室里顿时热闹起来,大家你一言我一语,讨论着每个方向的具体思路。林荞敲了敲白板:“咱一个个来聊,先说说陶瓷基复合材料。张教授,你深耕材料基础研究,这事你牵头,说说你的想法。”
张教授往前坐了坐,说:“陶瓷基复合材料,核心就是解决脆性问题。咱可以在陶瓷里加碳纤维、碳化硅纤维,做成复合结构,纤维能扛住冲击,陶瓷负责耐高温,两者结合,应该能解决脆的毛病。”
“那原料用啥?”老吴问,“普通陶瓷肯定不行,得用超高温陶瓷,比如碳化锆、氮化硅这些,就是国内的制备工艺还不成熟,得自己摸索。”
“原料就用国产的超高温陶瓷粉,工艺慢慢试,”张教授说,“先从实验室小试样开始,测试纤维和陶瓷的结合力,再慢慢调整配比,总能找到合适的方案。”
林荞点头:“这个方向就由张教授牵头,配两个年轻工程师跟着,先建陶瓷基复合材料的研发小组,采购超高温陶瓷粉和专用纤维,下个月就启动试样研发。”
敲定第一个方向,众人把目光投向第二个——智能自修复材料。陈阳主动接过话:“这个方向我来牵头吧,我之前接触过一点自修复材料的研究,原理其实不算复杂,就是在材料里加修复剂微胶囊。”
“微胶囊?咋用的?”老吴没接触过,好奇地问。
“就是把修复剂包在特别小的胶囊里,混在合金或者涂层里,”陈阳解释,“材料受损开裂的时候,胶囊会被挤破,修复剂流出来,填到裂纹里,慢慢固化,就把裂纹补上了。”
小杨眼睛一亮:“这也太神奇了吧!那胶囊得做多大?混在材料里,会不会影响材料本身的性能啊?”
“这就是关键了,”陈阳说,“胶囊的尺寸、材质,还有添加的比例,都得反复试。不能太大,不然影响材料强度;也不能太小,不然修复剂不够。还得保证胶囊在材料生产、使用的正常工况下不破裂,只有受损时才开。”
林荞补充道:“还有修复的效果,补完之后,材料的性能得恢复到原来的七八成以上,不然没啥意义。这个方向变数多,陈阳你牵头,多找些相关资料,先做小范围的实验,看看哪种修复剂和胶囊材质最合适。”
陈阳点点头,把要点记在本子上:“我这就去查资料,先从涂层的自修复开始试,涂层薄,实验周期短,摸索出经验再往合金里推。”
接下来聊第三个方向,航天材料技术民用化。老吴摸了摸下巴,说:“这个我熟,咱的纳米涂层技术,耐高温、抗氧化,工业窑炉正好用得上,现在不少窑炉的炉壁材料容易烧蚀,换得勤,咱的涂层能提高使用寿命。”
“还有高端医疗设备,”张教授说,“比如核磁共振的核心部件,还有手术用的精密器械,需要高强度、耐腐蚀的材料,咱的钛基合金技术,稍微改改配比,就能适配。”
林荞看向陈阳:“陈阳,你负责对接市场,先去调研下民用领域的需求,看看工业窑炉、高端医疗、还有航空航天相关的民用产业,哪些地方能用得上咱们的技术。”
她又看向老吴:“老吴,你带着涂层组,先做民用涂层的试样,针对工业窑炉的工况,调整涂层的成分,重点提升耐高温、抗烧蚀的性能,价格也得控制住,民用市场对价格比航天敏感。”
小主,
“放心,”老吴拍着胸脯,“涂层的工艺咱熟,就是调整配比的事,保证性能达标,价格也亲民。”
会议开了整整一下午,三个研发方向的负责人、核心成员、初步计划都定了下来。散会时,林荞看着众人:“这三个方向,都是长期硬仗,短则三五年,长则十年八年,不一定能很快出成果,大家要有心理准备。”
张教授笑着说:“搞科研本来就是慢工出细活,咱航天材料研发,从来都是一步一个脚印,只要方向对,慢一点也没关系,总能出成果。”
众人纷纷应和,各自带着任务,干劲十足地回到了岗位。接下来的日子,实验室里除了原有航天材料的优化工作,三个新方向的研发也陆续启动了。
陶瓷基复合材料研发小组这边,张教授带着小杨和另一名工程师,开始了第一轮试样研发。实验室里多了不少新设备,陶瓷粉研磨机、纤维编织机,忙得热火朝天。
小杨戴着口罩,研磨着碳化硅陶瓷粉,一边磨一边说:“张教授,这陶瓷粉磨得越细,和纤维的结合是不是越好?”
“对,粉越细,比表面积越大,结合力越强,”张教授盯着研磨机的参数,“但也不能太细,太细了不好成型,磨到2000目就差不多了。”
磨好粉,接下来是和碳纤维混合,然后压制成型,再进行高温烧结。第一炉试样出炉后,大家满怀期待地做测试,结果却不尽如人意。
小杨拿着测试报告,耷拉着脑袋:“张教授,试样还是脆,一受力就裂了,纤维和陶瓷的结合力也不够,烧结的时候纤维还烧损了一部分。”
张教授看着断裂的试样,倒是不气馁:“很正常,第一次试肯定成不了。烧结温度太高了,碳纤维扛不住,下次把烧结温度降50c,再在陶瓷粉里加一点粘结剂,增强和纤维的结合。”
就这样,研发小组一遍遍地调整配比、烧结温度、成型压力,试样的性能一点点提升。从一开始一捏就碎,到后来能承受一定的冲击力,虽然离3500c的耐高温要求还有差距,但好歹看到了希望。
另一边,陈阳牵头的智能自修复材料研发,也在紧锣密鼓地进行。他带着团队,先从涂层的自修复开始实验,选了环氧树脂作为修复剂,用脲醛树脂做微胶囊。
第一次制作微胶囊,小周盯着显微镜,皱着眉说:“陈哥,这胶囊大小太不均匀了,有的大有的小,还有的破了,修复剂都漏出来了。”
陈阳凑过去看,果然,显微镜下的微胶囊歪歪扭扭,品相很差。“胶囊的制作温度没控制好,”他说,“脲醛树脂成胶的温度很关键,差一两度就不行,下次把温度精准控制在60c,搅拌速度也调慢一点。”
反复调试了十几次,终于做出了大小均匀、密封性好的微胶囊。接下来,把微胶囊混在涂层材料里,制作出自修复涂层试样,然后用刀片划开一道裂纹,观察修复效果。
众人围在显微镜前,目不转睛地看着。只见裂纹里的微胶囊慢慢破裂,环氧树脂流了出来,一点点填满了裂纹,过了几个小时,裂纹居然真的被补上了。
小周激动地喊:“成了!真的补上了!”
陈阳也笑着点头,但很快又冷静下来:“先别高兴太早,看看补完之后的涂层性能,结合力、抗氧化性有没有下降,还有修复后的耐温性,能不能达到航天的要求。”
测试结果出来,修复后的涂层结合力下降了一点,耐温性也略有降低。陈阳说:“这只是第一步,接下来要换更好的修复剂和胶囊材质,让修复后的性能尽量接近原涂层,还要测试在高低温、交变压力下的修复效果。”
智能自修复材料的研发,就这样一步步摸索着前进,虽然困难重重,但每次小小的突破,都让团队充满了干劲。
而老吴负责的航天材料技术民用化,进展倒是相对顺利。他带着涂层组,针对工业窑炉的需求,调整了纳米涂层的配方,减少了贵金属的用量,重点提升了涂层的抗烧蚀和耐高温性能。
第一批民用涂层试样做出来后,老吴联系了一家做工业窑炉的企业,送样过去测试。企业的王总亲自接待,看着试样说:“吴师傅,咱的窑炉炉壁,一般三个月就得换一次,你们的涂层要是能用到半年,那就太厉害了。”
“你放心,咱这涂层,航天级的技术,肯定差不了,”老吴说,“先试三个月,看看效果,要是不行,咱再调整配方。”
三个月后,企业传来了好消息,涂了国产航天涂层的炉壁,几乎没有烧蚀的痕迹,状态依旧良好。王总特意打来电话:“吴师傅,你们的涂层太牛了!能用到一年以上,我们现在就想和你们签长期供货协议!”
老吴把消息带回实验室,众人都很开心。林荞说:“这就是航天技术民用化的意义,不仅能让咱们的技术惠及更多人,还能反哺研发,民用市场的收益,能为咱们的长期研发提供资金支持。”
小主,
除了工业窑炉,团队还把目光投向了高端医疗设备。陈阳对接了一家医疗设备企业,把航天钛基合金技术做了微调,研发出了高强度、耐腐蚀的钛合金材料,用于制作核磁共振的核心部件。
企业测试后,对材料的性能赞不绝口:“这材料比我们之前用的进口材料还好,价格还便宜,以后就用你们的了!”
航天材料技术民用化的第一步,就这样顺利迈出,后续还会向航空、高铁、新能源等领域拓展,让航天技术走进更多民生领域。
三个长期研发方向,各自按部就班地推进,实验室里,每天都充满了忙碌的身影。熔炼炉的火焰烧得正旺,检测设备的屏幕不停闪烁,大家各司其职,为了同一个目标,默默努力。
这天,林荞带着团队,去国家航天局汇报长期研发规划。会议室里,航天局的领导听着汇报,不时点头提问。
领导指着陶瓷基复合材料的研发计划,问:“3500c以上的耐高温要求,难度很大,你们有没有具体的时间节点?”
张教授回答:“我们计划先用三年时间,研发出能承受3000c的陶瓷基复合材料试样,完成基础测试;再用五年时间,优化配方和工艺,达到3500c以上的要求,进行工程化试生产。”
领导又问智能自修复材料:“这种材料,在太空中的实际应用效果,能不能提前模拟?”
陈阳说:“我们已经和哈工大的联合实验室合作,利用他们的深空环境模拟平台,模拟太空中的高低温、宇宙射线等工况,测试自修复材料的性能,确保能在实际航天任务中使用。”
谈到航天材料技术民用化,领导十分认可:“这个方向做得好,航天技术不能只停留在航天领域,要更多地向民用转化,服务民生,反哺产业,你们的思路很对。”
汇报结束后,航天局的领导对林荞团队的规划给予了高度肯定,不仅提供了研发资金支持,还协调了国内多家科研院所,与团队开展合作,共同推进三个方向的研发。
有了国家的支持,团队的研发劲头更足了。陶瓷基复合材料研发小组,和中科院的材料研究所合作,引进了先进的陶瓷烧结技术,试样的性能提升得更快了;智能自修复材料团队,和燕北大学联合实验室合作,深入研究微胶囊的制备技术,研发出了更耐高温、密封性更好的微胶囊;民用化方向,则和更多的企业建立了合作关系,涂层、合金材料的民用转化范围越来越广。
日子一天天过去,转眼就是两年。陶瓷基复合材料研发小组,成功研发出了能承受3000c高温的试样,纤维和陶瓷的结合力大幅提升,脆性问题得到了有效解决,接下来就是向3500c的目标冲刺。
智能自修复材料团队,研发出了适用于航天涂层的自修复材料,修复后的涂层性能能恢复到原涂层的90%以上,在深空环境模拟测试中,表现良好,已经开始在火箭涂层的小范围区域进行试用。
航天材料技术民用化方面,团队已经和十余家企业建立了合作关系,纳米涂层在工业窑炉、高端厨具等领域得到了广泛应用,钛基合金材料则走进了高端医疗、航空零部件等领域,不仅获得了可观的经济效益,还让更多人感受到了航天技术的魅力。
这两年里,团队也遇到了不少困难,陶瓷烧结时的纤维烧损问题,自修复材料在超低温下的修复效率问题,民用化过程中的工艺适配问题,一个个难题,都被团队齐心协力攻克了。
这天,林荞再次召集团队开总结会,看着桌上的研发成果报告,她说:“两年了,咱们的三个长期研发方向,都取得了阶段性的成果,这离不开大家的努力。但咱也得清楚,离最终的目标,还有很长的路要走。”
张教授说:“陶瓷基复合材料要达到3500c的要求,还得继续优化纤维和陶瓷的配比,探索新的烧结工艺,至少还得三五年。”
陈阳接话:“智能自修复材料,现在还只适用于涂层,要用到合金材料里,难度更大,还得继续研究,而且要实现自动快速修复,还有很多工作要做。”
老吴说:“民用化方面,虽然现在进展顺利,但要向更多高端领域转化,比如新能源电池、高铁刹车片,还得根据不同领域的需求,调整材料性能,任重而道远。”
林荞点点头:“大家说得都对,搞长期研发,就是要有耐心,有毅力。航天材料的发展,从来都是一代接一代的努力,咱现在做的,不仅是为了未来的航天任务,更是为中国航天材料的发展,打下坚实的基础。”
她看着眼前的团队,有头发花白的老专家,有年富力强的中年工程师,还有朝气蓬勃的年轻学生,心里满是欣慰:“咱这支队伍,老中青结合,有经验,有干劲,有创新,只要咱们一直坚持,脚踏实地,一步一个脚印,肯定能把这三个方向的研发做成功。”
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“以后,陶瓷基复合材料要能支撑空天飞行器遨游太空,智能自修复材料要能让航天设备在太空中安全运行,航天技术民用化要能让更多人受益,这就是咱的目标,也是咱的责任。”
会议室里,众人纷纷点头,眼里满是坚定。大家心里都清楚,航天材料研发是一条漫长而艰辛的道路,没有捷径可走,唯有坚守初心,攻坚克难,才能不断前进。
走出会议室,阳光洒在实验室的屋顶上,熔炼炉的火焰依旧熊熊,检测设备的屏幕依旧闪烁着精准的数据。林荞团队的成员们,又各自回到了自己的岗位,继续着日复一日的研发工作。
陶瓷基复合材料研发小组,又开始了新一轮的烧结实验;智能自修复材料团队,在调试新的微胶囊配方;民用化团队,在和新能源企业洽谈合作,研发适用于电池外壳的耐高温材料。
实验室的灯光,每天都亮到深夜,那灯光,照亮了团队研发的道路,也照亮了中国航天材料未来的发展方向。
林荞偶尔会站在实验室的窗边,看着远处的发射塔架,看着一枚枚搭载着国产航天材料的火箭冲向云霄,心里满是期待。她知道,现在的每一份努力,每一次实验,都是在为未来的航天事业铺路。
耐超高温陶瓷基复合材料,终将支撑着空天飞行器,在3500c以上的高温中,穿梭于天地之间;智能自修复材料,终将让航天设备在浩瀚的太空中,实现自我修复,安全运行;航天材料技术,也终将走进更多的民用领域,惠及千家万户。
而林荞团队,会一直坚守在航天材料研发的岗位上,规划着未来,践行着初心,用自己的智慧和汗水,为中国航天材料的发展,添砖加瓦,让中国的航天材料,飞得更高,走得更远,在浩瀚的宇宙中,绽放出更加耀眼的光芒。
这是一支团队的坚守,也是一代航天材料人的使命。在长期研发的道路上,他们步履不停,勇往直前,因为他们知道,每一步向前,都是在靠近心中的梦想,都是在为中国航天的未来,积蓄力量。
张教授扶着眼镜,率先开口:“现在的高温合金撑得住火箭发动机的工况,但未来的空天飞行器,温度要到3500c以上,咱现有的材料根本扛不住,陶瓷基复合材料得提上日程了。”
老吴放下手里的搪瓷杯,点头附和:“张教授说得对,我这阵子也在想,涂层再怎么优化,合金的耐高温上限就在那,陶瓷材料耐高温性强,就是脆,得研究怎么让它又硬又韧。”
陈阳翻着手里的行业报告,接话道:“不光是耐高温,我看不少资料里提,航天材料在太空中容易被陨石、宇宙射线磕坏,要是能让材料自己修复,就不用总担心故障了,智能自修复材料这方向值得探索。”
小杨年轻,脑子转得快,举手说:“林姐,还有个事,咱们研发的航天材料技术,能不能往民用上转?比如高端医疗的设备,还有工业上的窑炉,不也需要耐高温、高强度的材料吗?”
林荞笑着点头,抬手示意大家安静:“你们说的这几点,正好说到我心坎里了。我琢磨了几天,咱的长期研发方向就定三个,刚好对应大家说的。”
她拿起笔,在白板上写下三行字,转身对着众人:“第一,耐超高温陶瓷基复合材料,对标未来空天飞行器3500c以上的需求;第二,智能自修复材料,让材料受损后能自己修;第三,航天技术民用化,把咱们的技术用到民生领域。”
会议室里顿时热闹起来,大家你一言我一语,讨论着每个方向的具体思路。林荞敲了敲白板:“咱一个个来聊,先说说陶瓷基复合材料。张教授,你深耕材料基础研究,这事你牵头,说说你的想法。”
张教授往前坐了坐,说:“陶瓷基复合材料,核心就是解决脆性问题。咱可以在陶瓷里加碳纤维、碳化硅纤维,做成复合结构,纤维能扛住冲击,陶瓷负责耐高温,两者结合,应该能解决脆的毛病。”
“那原料用啥?”老吴问,“普通陶瓷肯定不行,得用超高温陶瓷,比如碳化锆、氮化硅这些,就是国内的制备工艺还不成熟,得自己摸索。”
“原料就用国产的超高温陶瓷粉,工艺慢慢试,”张教授说,“先从实验室小试样开始,测试纤维和陶瓷的结合力,再慢慢调整配比,总能找到合适的方案。”
林荞点头:“这个方向就由张教授牵头,配两个年轻工程师跟着,先建陶瓷基复合材料的研发小组,采购超高温陶瓷粉和专用纤维,下个月就启动试样研发。”
敲定第一个方向,众人把目光投向第二个——智能自修复材料。陈阳主动接过话:“这个方向我来牵头吧,我之前接触过一点自修复材料的研究,原理其实不算复杂,就是在材料里加修复剂微胶囊。”
“微胶囊?咋用的?”老吴没接触过,好奇地问。
“就是把修复剂包在特别小的胶囊里,混在合金或者涂层里,”陈阳解释,“材料受损开裂的时候,胶囊会被挤破,修复剂流出来,填到裂纹里,慢慢固化,就把裂纹补上了。”
小杨眼睛一亮:“这也太神奇了吧!那胶囊得做多大?混在材料里,会不会影响材料本身的性能啊?”
“这就是关键了,”陈阳说,“胶囊的尺寸、材质,还有添加的比例,都得反复试。不能太大,不然影响材料强度;也不能太小,不然修复剂不够。还得保证胶囊在材料生产、使用的正常工况下不破裂,只有受损时才开。”
林荞补充道:“还有修复的效果,补完之后,材料的性能得恢复到原来的七八成以上,不然没啥意义。这个方向变数多,陈阳你牵头,多找些相关资料,先做小范围的实验,看看哪种修复剂和胶囊材质最合适。”
陈阳点点头,把要点记在本子上:“我这就去查资料,先从涂层的自修复开始试,涂层薄,实验周期短,摸索出经验再往合金里推。”
接下来聊第三个方向,航天材料技术民用化。老吴摸了摸下巴,说:“这个我熟,咱的纳米涂层技术,耐高温、抗氧化,工业窑炉正好用得上,现在不少窑炉的炉壁材料容易烧蚀,换得勤,咱的涂层能提高使用寿命。”
“还有高端医疗设备,”张教授说,“比如核磁共振的核心部件,还有手术用的精密器械,需要高强度、耐腐蚀的材料,咱的钛基合金技术,稍微改改配比,就能适配。”
林荞看向陈阳:“陈阳,你负责对接市场,先去调研下民用领域的需求,看看工业窑炉、高端医疗、还有航空航天相关的民用产业,哪些地方能用得上咱们的技术。”
她又看向老吴:“老吴,你带着涂层组,先做民用涂层的试样,针对工业窑炉的工况,调整涂层的成分,重点提升耐高温、抗烧蚀的性能,价格也得控制住,民用市场对价格比航天敏感。”
小主,
“放心,”老吴拍着胸脯,“涂层的工艺咱熟,就是调整配比的事,保证性能达标,价格也亲民。”
会议开了整整一下午,三个研发方向的负责人、核心成员、初步计划都定了下来。散会时,林荞看着众人:“这三个方向,都是长期硬仗,短则三五年,长则十年八年,不一定能很快出成果,大家要有心理准备。”
张教授笑着说:“搞科研本来就是慢工出细活,咱航天材料研发,从来都是一步一个脚印,只要方向对,慢一点也没关系,总能出成果。”
众人纷纷应和,各自带着任务,干劲十足地回到了岗位。接下来的日子,实验室里除了原有航天材料的优化工作,三个新方向的研发也陆续启动了。
陶瓷基复合材料研发小组这边,张教授带着小杨和另一名工程师,开始了第一轮试样研发。实验室里多了不少新设备,陶瓷粉研磨机、纤维编织机,忙得热火朝天。
小杨戴着口罩,研磨着碳化硅陶瓷粉,一边磨一边说:“张教授,这陶瓷粉磨得越细,和纤维的结合是不是越好?”
“对,粉越细,比表面积越大,结合力越强,”张教授盯着研磨机的参数,“但也不能太细,太细了不好成型,磨到2000目就差不多了。”
磨好粉,接下来是和碳纤维混合,然后压制成型,再进行高温烧结。第一炉试样出炉后,大家满怀期待地做测试,结果却不尽如人意。
小杨拿着测试报告,耷拉着脑袋:“张教授,试样还是脆,一受力就裂了,纤维和陶瓷的结合力也不够,烧结的时候纤维还烧损了一部分。”
张教授看着断裂的试样,倒是不气馁:“很正常,第一次试肯定成不了。烧结温度太高了,碳纤维扛不住,下次把烧结温度降50c,再在陶瓷粉里加一点粘结剂,增强和纤维的结合。”
就这样,研发小组一遍遍地调整配比、烧结温度、成型压力,试样的性能一点点提升。从一开始一捏就碎,到后来能承受一定的冲击力,虽然离3500c的耐高温要求还有差距,但好歹看到了希望。
另一边,陈阳牵头的智能自修复材料研发,也在紧锣密鼓地进行。他带着团队,先从涂层的自修复开始实验,选了环氧树脂作为修复剂,用脲醛树脂做微胶囊。
第一次制作微胶囊,小周盯着显微镜,皱着眉说:“陈哥,这胶囊大小太不均匀了,有的大有的小,还有的破了,修复剂都漏出来了。”
陈阳凑过去看,果然,显微镜下的微胶囊歪歪扭扭,品相很差。“胶囊的制作温度没控制好,”他说,“脲醛树脂成胶的温度很关键,差一两度就不行,下次把温度精准控制在60c,搅拌速度也调慢一点。”
反复调试了十几次,终于做出了大小均匀、密封性好的微胶囊。接下来,把微胶囊混在涂层材料里,制作出自修复涂层试样,然后用刀片划开一道裂纹,观察修复效果。
众人围在显微镜前,目不转睛地看着。只见裂纹里的微胶囊慢慢破裂,环氧树脂流了出来,一点点填满了裂纹,过了几个小时,裂纹居然真的被补上了。
小周激动地喊:“成了!真的补上了!”
陈阳也笑着点头,但很快又冷静下来:“先别高兴太早,看看补完之后的涂层性能,结合力、抗氧化性有没有下降,还有修复后的耐温性,能不能达到航天的要求。”
测试结果出来,修复后的涂层结合力下降了一点,耐温性也略有降低。陈阳说:“这只是第一步,接下来要换更好的修复剂和胶囊材质,让修复后的性能尽量接近原涂层,还要测试在高低温、交变压力下的修复效果。”
智能自修复材料的研发,就这样一步步摸索着前进,虽然困难重重,但每次小小的突破,都让团队充满了干劲。
而老吴负责的航天材料技术民用化,进展倒是相对顺利。他带着涂层组,针对工业窑炉的需求,调整了纳米涂层的配方,减少了贵金属的用量,重点提升了涂层的抗烧蚀和耐高温性能。
第一批民用涂层试样做出来后,老吴联系了一家做工业窑炉的企业,送样过去测试。企业的王总亲自接待,看着试样说:“吴师傅,咱的窑炉炉壁,一般三个月就得换一次,你们的涂层要是能用到半年,那就太厉害了。”
“你放心,咱这涂层,航天级的技术,肯定差不了,”老吴说,“先试三个月,看看效果,要是不行,咱再调整配方。”
三个月后,企业传来了好消息,涂了国产航天涂层的炉壁,几乎没有烧蚀的痕迹,状态依旧良好。王总特意打来电话:“吴师傅,你们的涂层太牛了!能用到一年以上,我们现在就想和你们签长期供货协议!”
老吴把消息带回实验室,众人都很开心。林荞说:“这就是航天技术民用化的意义,不仅能让咱们的技术惠及更多人,还能反哺研发,民用市场的收益,能为咱们的长期研发提供资金支持。”
小主,
除了工业窑炉,团队还把目光投向了高端医疗设备。陈阳对接了一家医疗设备企业,把航天钛基合金技术做了微调,研发出了高强度、耐腐蚀的钛合金材料,用于制作核磁共振的核心部件。
企业测试后,对材料的性能赞不绝口:“这材料比我们之前用的进口材料还好,价格还便宜,以后就用你们的了!”
航天材料技术民用化的第一步,就这样顺利迈出,后续还会向航空、高铁、新能源等领域拓展,让航天技术走进更多民生领域。
三个长期研发方向,各自按部就班地推进,实验室里,每天都充满了忙碌的身影。熔炼炉的火焰烧得正旺,检测设备的屏幕不停闪烁,大家各司其职,为了同一个目标,默默努力。
这天,林荞带着团队,去国家航天局汇报长期研发规划。会议室里,航天局的领导听着汇报,不时点头提问。
领导指着陶瓷基复合材料的研发计划,问:“3500c以上的耐高温要求,难度很大,你们有没有具体的时间节点?”
张教授回答:“我们计划先用三年时间,研发出能承受3000c的陶瓷基复合材料试样,完成基础测试;再用五年时间,优化配方和工艺,达到3500c以上的要求,进行工程化试生产。”
领导又问智能自修复材料:“这种材料,在太空中的实际应用效果,能不能提前模拟?”
陈阳说:“我们已经和哈工大的联合实验室合作,利用他们的深空环境模拟平台,模拟太空中的高低温、宇宙射线等工况,测试自修复材料的性能,确保能在实际航天任务中使用。”
谈到航天材料技术民用化,领导十分认可:“这个方向做得好,航天技术不能只停留在航天领域,要更多地向民用转化,服务民生,反哺产业,你们的思路很对。”
汇报结束后,航天局的领导对林荞团队的规划给予了高度肯定,不仅提供了研发资金支持,还协调了国内多家科研院所,与团队开展合作,共同推进三个方向的研发。
有了国家的支持,团队的研发劲头更足了。陶瓷基复合材料研发小组,和中科院的材料研究所合作,引进了先进的陶瓷烧结技术,试样的性能提升得更快了;智能自修复材料团队,和燕北大学联合实验室合作,深入研究微胶囊的制备技术,研发出了更耐高温、密封性更好的微胶囊;民用化方向,则和更多的企业建立了合作关系,涂层、合金材料的民用转化范围越来越广。
日子一天天过去,转眼就是两年。陶瓷基复合材料研发小组,成功研发出了能承受3000c高温的试样,纤维和陶瓷的结合力大幅提升,脆性问题得到了有效解决,接下来就是向3500c的目标冲刺。
智能自修复材料团队,研发出了适用于航天涂层的自修复材料,修复后的涂层性能能恢复到原涂层的90%以上,在深空环境模拟测试中,表现良好,已经开始在火箭涂层的小范围区域进行试用。
航天材料技术民用化方面,团队已经和十余家企业建立了合作关系,纳米涂层在工业窑炉、高端厨具等领域得到了广泛应用,钛基合金材料则走进了高端医疗、航空零部件等领域,不仅获得了可观的经济效益,还让更多人感受到了航天技术的魅力。
这两年里,团队也遇到了不少困难,陶瓷烧结时的纤维烧损问题,自修复材料在超低温下的修复效率问题,民用化过程中的工艺适配问题,一个个难题,都被团队齐心协力攻克了。
这天,林荞再次召集团队开总结会,看着桌上的研发成果报告,她说:“两年了,咱们的三个长期研发方向,都取得了阶段性的成果,这离不开大家的努力。但咱也得清楚,离最终的目标,还有很长的路要走。”
张教授说:“陶瓷基复合材料要达到3500c的要求,还得继续优化纤维和陶瓷的配比,探索新的烧结工艺,至少还得三五年。”
陈阳接话:“智能自修复材料,现在还只适用于涂层,要用到合金材料里,难度更大,还得继续研究,而且要实现自动快速修复,还有很多工作要做。”
老吴说:“民用化方面,虽然现在进展顺利,但要向更多高端领域转化,比如新能源电池、高铁刹车片,还得根据不同领域的需求,调整材料性能,任重而道远。”
林荞点点头:“大家说得都对,搞长期研发,就是要有耐心,有毅力。航天材料的发展,从来都是一代接一代的努力,咱现在做的,不仅是为了未来的航天任务,更是为中国航天材料的发展,打下坚实的基础。”
她看着眼前的团队,有头发花白的老专家,有年富力强的中年工程师,还有朝气蓬勃的年轻学生,心里满是欣慰:“咱这支队伍,老中青结合,有经验,有干劲,有创新,只要咱们一直坚持,脚踏实地,一步一个脚印,肯定能把这三个方向的研发做成功。”
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“以后,陶瓷基复合材料要能支撑空天飞行器遨游太空,智能自修复材料要能让航天设备在太空中安全运行,航天技术民用化要能让更多人受益,这就是咱的目标,也是咱的责任。”
会议室里,众人纷纷点头,眼里满是坚定。大家心里都清楚,航天材料研发是一条漫长而艰辛的道路,没有捷径可走,唯有坚守初心,攻坚克难,才能不断前进。
走出会议室,阳光洒在实验室的屋顶上,熔炼炉的火焰依旧熊熊,检测设备的屏幕依旧闪烁着精准的数据。林荞团队的成员们,又各自回到了自己的岗位,继续着日复一日的研发工作。
陶瓷基复合材料研发小组,又开始了新一轮的烧结实验;智能自修复材料团队,在调试新的微胶囊配方;民用化团队,在和新能源企业洽谈合作,研发适用于电池外壳的耐高温材料。
实验室的灯光,每天都亮到深夜,那灯光,照亮了团队研发的道路,也照亮了中国航天材料未来的发展方向。
林荞偶尔会站在实验室的窗边,看着远处的发射塔架,看着一枚枚搭载着国产航天材料的火箭冲向云霄,心里满是期待。她知道,现在的每一份努力,每一次实验,都是在为未来的航天事业铺路。
耐超高温陶瓷基复合材料,终将支撑着空天飞行器,在3500c以上的高温中,穿梭于天地之间;智能自修复材料,终将让航天设备在浩瀚的太空中,实现自我修复,安全运行;航天材料技术,也终将走进更多的民用领域,惠及千家万户。
而林荞团队,会一直坚守在航天材料研发的岗位上,规划着未来,践行着初心,用自己的智慧和汗水,为中国航天材料的发展,添砖加瓦,让中国的航天材料,飞得更高,走得更远,在浩瀚的宇宙中,绽放出更加耀眼的光芒。
这是一支团队的坚守,也是一代航天材料人的使命。在长期研发的道路上,他们步履不停,勇往直前,因为他们知道,每一步向前,都是在靠近心中的梦想,都是在为中国航天的未来,积蓄力量。
