问题是,这里面哪怕有40个大气压的汞蒸汽分压,这点儿压力挤爆石英管虽然没问题,可是想把多晶压成单晶?你就算再翻上十倍的压力,看看晶体理你不。
高振东也知道这个说起来对于现在的俞允成来说挺魔幻的,不过事实如此,这个办法是约翰牛和花旗佬搞出来的,而且约翰牛还改进过,值得信赖。
全名就叫加压固态再结晶法,前面说到的加压步骤,就是约翰牛改进的。
第352章 嘎嘣,碎了!
“这叫加压固态再结晶法,晶粒长大的主要驱动力来自快速淬火后形成的多晶的界面能。”
这话听得俞允成有点懵,但是先不管那么多,高振东给出了解释,自己回去再翻书就好,虽然不一定能翻得到。
见高振东这么笃定,俞允成对于这个理论的可信度还是比较乐观的,至少这个听起来比较奇怪的方法,不是完全没有理论依据,虽然这个理论暂时他还不怎么明白,但是好像至少高振东是明白的。
见他已经至少是接受了这种方法的原理,高振东才给他说起细节。
“退火结单晶的时候,其实和‘拉’这个动作已经没什么关系了,之所以选择这个办法,主要原因就是它不需要结晶控制机构,对温度控制精度的要求也不是太高。”
这对于俞允成来说倒是意外之喜,拉硅单晶的时候跟伺候生孩子似的。
温度高了不行,低了不行;温度梯度大了不行,小了不行;拉快了不行,拉慢了也不行;坩埚转快了不行,转慢了还是不行
听见这种方法不需要结晶控制,他顿时觉得天都亮了,这个方法选得好啊。
然后他就听见了一个不那么美妙的消息,正如高振东前面所说,这玩意非常耗时。
他需要将快速淬火后定向凝固的晶锭装在退火炉,或者叫再结晶炉里,烧上七七四十九.不对,30~45天。
这个退火炉实际上就是刚才高振东给他说的那个加压不锈钢炉。
“这个过程可以消除微观层面上的组分梯度,并且消除你已经观察到的枝蔓状结构,晶粒长大形成单晶体。这个过程中,反应管或者说碲汞镉化合物的温度,要一直处在其熔点附近,但是要求比熔点低一些,10度的样子,但是不需要控制得非常精确。”
就这?没了?
俞允成感到非常出乎所料,这玩意就这样就行了?没有别的要求。
听了他的问题,高振东笑道:“对啊,没有别的要求,时间到了停下来就行,时间其实可以适当优化,但是现在我们是在做研究,所以要求你每过5天,就取出一部分样品进行检测,摸一下时间与晶体生长之间的对应关系。现在我们技术环境差,条件也不足,我觉得这个办法是最好的了,要求简单,晶体利用率也高,组分还很均匀。”
这几个特点,都是当前环境下的最优解,晶体利用率高,才能降低得了价格。
俞允成乐了,这试验,只要炉子造得好,有手、有时间就行啊。
不过他还是问出了心中的问题:“这办法这么简单,产品又好,那么代价是什么?”
任何技术都是在取舍之中前进的,就好像5G技术,在同等其他条件下,如果想要高速率,就必然要放弃广覆盖。
香农定理:你说得对。
高振东道:“这个办法长不出太大的晶体,一般直径不会大于15mm,长度只有几个厘米,但是够用了。而且还有一些其他的毛病,比如杂质,进去的时候是多少杂质,那基本上都会熔入晶体中,同时高温缺陷较多,石英管本身也有可能在晶体里形成杂质等等。但是重要的是,即使这样,只要控制得好,那这东西就能用。”
其实只要是制备体晶体的方法,不管哪一种,碲汞镉这玩意就没有能长大的,所以晶体小这个缺陷也就无所谓了,大家都一样烂,其他的在现阶段也都不是什么大问题。
虽然不知道高振东的信心从何而来,但是见他说得这么斩钉截铁,俞允成也非常振奋,这样看来,这个办法除了时间长点之外,在当前条件下还真就是最合适的办法了。
哪怕做实验会出现反复,但是对于他来说,花上个半年一年的,也不是什么大不了的事情。
虽然从高振东的要求来看,一次试验主过程大概是50来天,如果顺利的话就是两个月就搞完了,不过加上改造加压炉、可能的失败反复等等,高振东一开始说的半年到一年还真是不夸张。
从高振东这里拿到了下一步结晶工艺方法材料的俞允成,来也匆匆去也匆匆,没待几天。
没办法,这个项目周期实在长,每一点时间都是要节约的。
不过临走之前,他带来的同志,利用三轧厂的单晶炉,又拉了一批二氧化硅走了。
用量比较大,不太够用了。
顺便把部里批的一台单晶炉也拉走了,没错儿,作为单晶炉的参与单位,他们现在才批到一台单晶炉。
前面生产的,除了1274厂要的之外,都是就地投产,刚下线就上岗,参与到给大漠那边拉制那批硅单晶的工作里面去了。
——
这是个干劲十足、热火朝天的年代,高振东、俞允成他们在忙,同样的,别人也没闲著。
导研院某实验室,一枚火箭发动机被固定在发动机试车台上。
这个试车台看起来非常简陋,如果要让高振东来看的话,上面不放发动机的时候,是不大看得出是个发动机试车台的,这东西形象和他前世在网上看见的固发试车台风格区别实在是太大。
不过还别说土,该测的项目,人家还是能测的。
发动机直径就十多公分的样子,细长细长的,正是用于仿制的红外空空格斗弹的固发。
随著掩体后发动机负责人宋总的一声令下,一道火光腾起,烟雾升腾,“轰隆隆”的声音持续的响了一阵子。
发动机刚停止工作,一位工作人员就笑道:“别的不知道,反正这个烟是比我们原来的小多了,哈哈哈。”
旁边同志看他一眼:“那说明抛射出来的物质不够多,推力比冲都堪忧啊。”
这位同志急眼了:“什么意思啊,抛射出来的物质是看这东西来算的嘛?”
几个人都哈哈笑了起来,看起来心情不错。
宋总道:“别笑了,赶紧去看数据,打印过来。”
数据基本都在旁边的计算机中心,导研院非常与时俱进,把大部分的传感器都接入到了一台DJS-59里。
程序是他们自己编的,主要功能就一个,自动采集和存储试验过程中的各项数据,并在需要的时候打印出来。最高采集频率可以达到500Hz,对于以前的数据记录手段来说,无异于天上地下。
要知道空空导弹发动机工作时间甚至可能只有几秒,人工采集观察数据的话,揉一下眼睛就完事了,记一些峰值之类的节点可以,想要画出曲线来,就有点天方夜谭了。
当然,在没有计算机可以用于数据采集的时候,导研院也想了不少办法,研究不少的设备来保证数据的测量频次和精度。
效果嘛,也不是不能用,但是和自动采集,自动记录的计算机相比,明显就差了不只一个档次。
变送他们不缺,缺的是高速采集手段。
500Hz在日后来看,这采集频率无论如何与高速采集不沾边,但是这个时候还真就是高速采集了。
导研院现在想的是,弄台DJS-60D,专门干这个事情,毕竟那东西比DJS-59要方便得多,比如能直接装到试验场里,这个希望很快就要实现了。
十二机部那边正在回收现有DJS-59,回收一台,就配发至少两台DJS-60D,对于导研院来说,这生意能做。
几位同志马上就去了计算机房,随著隐隐约约一阵“滋滋滋”的打印声过后,他们拿著数据跑了回来,面带喜色。
宋总接过他们手中的数据扫了一遍。
“工作时间,X.Xs”
“平均推力,XXkN”
“燃气压力,X.XXMpa”
“喷气速度,XXXXm/s”
“.”
在心里用早已滚瓜烂熟的公式一算,宋总大喜:“好,按照这个数据,至少能打13~15km!”
这个能打多远,指的是不考虑打中的情况下。
这个距离虽然比响尾蛇的17km多要差点,但是比原来的雷电-2,那是不知道好到哪里去了。
这个数据也很正常,装药结构本来就是仿制捡到的那枚响尾蛇,这回高振东甚至给他们弄来了响尾蛇原版的STD推进剂,不接近才有鬼了。
可是导研院的人不知道这个发射药就是响尾蛇固发的原配发射药啊,在试验开始之前,胆子再大的人,也不敢想像能得到这么个数据。
同志们高兴得都跳了起来。
“这么远?不敢想像。”
“谁能想到啊,这东西跟打了鸡血似的。”
“刚才是谁说推力比冲堪忧的?嗯?”
“是我,是我,来来来,脸给你,你尽管打,不用留手,哈哈。”
“.”
这个时候,检测发动机工作后状态的同志那边传来一声惊呼:“不好了,喉衬碎了!”
大家一听,头上好像被浇了一盆凉水,连忙围了过去。
烧蚀过头不是大问题,加厚一点就是,现在推力比冲都足了,有底气!
可是碎了,那可就是另外一码事了。
发动机的喉衬,还是用的最早高振东帮助东北碳研院搞的那种渗铜渗硅石墨,毛病都知道的,工作环境恶劣了,强度会下降。
第353章 燃料神选
现在推进剂的性能上去了,对于喉衬来说,环境毫无疑问就恶劣了,而且劣化的程度,还不是一星半点儿。
于是,嘎了!
这算是好事带来的坏事,本来大家一样凑合,那就凑合凑合。
结果说好大家一起凑合,你居然偷偷卷起来了?
问题的原因,宋总他们基本上是马上就想到了,系统工程,那不是单独提升那一项就能突飞猛进的,相互之间的关联影响太大了。
找到原因,他们也不是太担心,解铃还须系铃人,问问人吧。
一群人有的继续做实验,有的分析数据,宋总一个电话打到了高振东这里。
宋总记得,原来搞第一种石墨喉衬的时候,高顾问的同学,姓林的小伙子就从他那里带回来了好几种可以用于这个用途的材料推荐,最后是考虑到价格、重量问题,选择了找碳研院搞的石墨。
既然高顾问那里有这么多推荐,想来对这个问题是胸有成竹的。
听了这边的情况,高振东笑道:“对,对,对,那个喉衬材料是有这么个问题,高性能推进剂对它是有影响。”
宋总一听,心放下来一半:“高主任,你们既然已经发现了这个问题,是不是已经解决了或者找到了替代?”
高振东想了想,开口道:“有两个推荐,你可以考虑。”
高顾问就是稳,开口就是两个推荐,还能选择的。
就听见对面高振东说道:“一是我这里有个合金材料,熔点2600度,机械强度也是很好的。”
熔点2600?机械强度好?那就它了。
“就要这个就要这个。”宋总忙不迭的开口。
高振东却是笑道:“你别急,听我说完,这个材料的问题,一是重,比重在15左右,二来嘛,贵。”
几十年后,钼的价格也比铜要贵出6~10倍,更别说这年头了。
这话让宋总陷入了沉思,单纯的重不是问题,现在有了新推进剂了,有底气了,虽然可能会带来重心变化,但是那也不是什么大问题,可以调整。
单纯贵嘛,是个问题,但是也不是不能忍受,这年头的导弹,哪儿有便宜的。
你瞧瞧这现在哪儿有导弹呀?这都是大棚里的导弹不好意思,串台了。
但是又贵又重,就不太好了,嗯,还是看看第二个选择吧,不行再用它。
“第二个嘛,你可以去找你们的老关系,碳研院那边。这个问题其实早就被发现了,他们已经搞出来一种更好的替代品,也是石墨材料,5Mpa下,3000摄氏度燃烧室温度,60s的平均烧蚀速率在0.0XXmm/s,如果合适的话,你们基本上可以做到无缝替代。”
这里的燃烧室温度,不是燃气温度,比燃气温度要高,不过对于宋总来说,用来推算性能却是够了。
既然都是石墨为主,那密度相差就不会特别大,就凭这,只要能用,这个东西就是首选。
宋总一听就明白,这个材料,高顾问肯定在里面出了力,否则他不可能知道得这么清楚。