化学气相沉积法(CVD),和物理气相沉积法对应的一种方法,把基底暴露在前驱体里面,在一定条件下,前驱体在基底表面发生化学反应或者化学分解之后,获得沉积薄膜的一种技术。
嗯,原理很简单。
而CVD法,就是制备热解石墨的方法了。
热解石墨是结晶的多晶碳,其晶格形状与石墨一致。也不要想像成是一颗一颗的碳颗粒通过某种方式粘接在一起,然后比较容易被搓散的样子,并不是那么回事,多晶碳就是多晶碳。
举个大家都懂的例子就是,钢铁也是多晶,谁见钢铁容易被搓散来著?
而热解石墨最有意思的地方就是,由于沉积是以原子方式沉积的,而且石墨晶格是一个个的平面的多边形而不是三维结构,因而热解石墨沉积之后,从晶体结构上来说是一层一层的,平行于衬底的表面。
这就导致这东西吧,呈现出高度择优取向和各向异性,说人话就是各走各的。
以高振东提到的热量为例,热解石墨在垂直于衬底的方向是优良的绝热材料,在平行于衬底的方向上,这东西就变成了很好的导热材料,可以高达1500W/m.K。
这个导热性有多好,用人话来说——铜的4倍,铝的7倍。
而且这个结晶碳具有接近理论密度零空隙率,也就是说,根据原子量和晶体结构算出来密度是多少,这东西的密度就接近那个理论密度,这是一般石墨达不到的。
同时它是化学纯(99.5%)的结晶碳,宏观上基本不含粘接剂和其他杂质,这也为它带来了优异的其他性能。
高温下化学稳定性和惰性极高,机械性能优异。
这个东西用处有多大,简单提一句就明白了——是极好的中子减速剂,而且高温、高辐射下性能保持得很好,但是这个,高振东现在没好说出来。
听完高振东这综述论文般的介绍,熊副院长和老段两人都表示了极大的兴趣,特别是老段,简直是狂热。
“老高,这东西真有这么好?”虽然隐约知道这个材料,但是对于这个材料的性能和特点,他们肯定是没有现在的高振东清楚的。
高振东笑道:“上面都是理论上推导出来的东西,具体做起来肯定会有一定距离,但是比我们现在搞的挤压、粘接等类型石墨来说,肯定是要好得多的。”
高振东预防针先打上了,他了解的东西,是基于数十年后的技术环境的,现在多半是做不到那么高,但是实现一部分应该还是没什么问题。
至于挤压、粘接等类型石墨,说的就是前面高振东帮助他们解决问题的那两种石墨,都囊括其中。
熊副院长道:“高总工,这个东西原理虽然简单,但是恐怕不是那么好搞吧?能不能跟上你们主课题的进度?”
高振东笑道:“这个不好说,这是全新的方法和领域,什么事情都有可能发生,这方面倒不用担心,对于我来说,哪怕没有这个东西,我的课题也有备用材料,倒是不怎么影响其综合指标。”
热解石墨是好东西,但是不等于必须用这个东西,雷电-1改不是要求特别极限的装备,说得难听点就是,就算没有它,高振东和导研院的同志面多了加水水多了加面,也能把这个弹做好。
至于高振东说CVD是全新的方法,是因为CVD作为一类方法的统称,在不同的材料加工上,工艺要求是完全不同的,哪怕搞过某种材料的CVD,对新材料的CVD指导还是有限。
但是热解石墨对于其他行业来说,用处可就大了,要不然,也不会在62年就开始搞这个东西,搞到70年代也要搞出来,那时候急需的东西多了去了,不是很重要的,都赶不上这班车。
熊副院长点点头:“既然你有替代品,那就不急了。这个事情,我们得想想,这个东西搞起来可能动静比较大,难度也不小,我们手上的工作也是比较多比较急的。”
这句话说得既仗义又客观,如果你没办法,那我们可以想办法帮助你,但既然你有其他路子,那么我们就要根据实际条件和工作需要来做决定了。
高振东点头表示理解,都有具体的工作和困难要面对。
老段在一旁抓耳挠腮,坐立不安的,仿佛错过这个事情非常遗憾一样。
高振东看著笑了,换他他也挠,明明看见了自己行业里最前沿的技术方向,却有可能搞不了,谁都会手痒的。
为了安老段的心,高振东笑道:“老段,你也别急,这个材料我用的人都没急,你急什么。如果你们准备在这个方向上发发力,我倒是可以提供一点消息,海河口的1761所有同志在搞CVD工艺,虽然很多要求可能不一样,但是可能会有一定的参考意义,你们如果有需要的话可以考虑去找他沟通沟通。”
高振东说的,正是俞允成。他回1761之后,思前想后,做了很多调研、对比和考虑,决定按照高振东的建议去做,这个CVD工艺的确是非常有前景的一种技术,有搞头。
对于1761来说,俞允成也有一些高振东在三轧厂的感觉,做什么事情,他的意见权重比较大,自由度比较高,1761对于他的决定支持力度也很大。
而对于现在的高振东来说,除了自己亲自上手做之外,整合资源也是他的一大方向,否则自己不得累死,而且还搞不出太多东西。
这类事情,也是很多科研大佬的主要工作方向之一。
而碳研院和1761所,对于高振东来说,算得上是可以整合的资源了。
段工听了眼睛一亮,嗯,这事儿得记下来。
在碳研院呆了半天,晚饭时候又在碳研院留下了高总工“业务精熟,酒量惊人”的传说,然后才坐车回了东光所的招待所,至于老段,没有送他,作为主陪,老段倒了。
第474章 最后一块板和工具人
高振东在东光所呆了差不多七天,除了前面两三天是处理光学系统的事情之外,后面就都是在配合东光所,试制熔石英玻璃。
东光所也调集了所有相关的力量和资源,全力扑进去。
之所以这么来劲,是因为早在决定合作做这个东西的第二天,三轧厂那边就把高振东试制的那一点点存货,送上了飞行拖拉机,当天下午东光所这边就收到了。
虽然自己还没试制出来,但是高振东已经做好的样品,还是可以测试一下的,至少能心里有底。
一套测试下来,具体的数据就不用说了,东光所的反应就一个:“搞!一定要把这个东西学过来!”
出乎他们意料的是,这个东西有个好处是高振东自己都没说的,而且高振东也不知道,因为他没有设备进行测试。
那就是这个材料不只是在350nm左右透光性好,甚至在大部分的紫外波段,都保持了良好的透光性。就这一个特性,这个东西的意义就从光刻机光学系统的配套材料,摇身一变,一跃成为未来紫外光学系统的重要材料了。
而且通过调整里面掺杂的元素或者化合物,是能调整光学性能的。而这个东西经过调整后,就算工作特性和现有材料类似,就一个热膨胀系数就已经足够馋人了。
实测0.3ppm/℃的热膨胀系数啊,用在小尺寸光学系统上,那就约等于根本没动的意思。
李工拿著测试报告,对高振东就说了一句话:“你要的5μm,我包了,我给你立军令状,哈哈。”
他们总工也连连点头:“对,他这个军令状,我们所全力支持!”
高同志这种甲方太好了,不但给你提供课题,还给你提供思路、提供器件、提供材料,甚至还送你套成果,上哪儿找去。
这种好同志好单位,一定要团结好,把人家的工作做扎实了,要不然这心里过意不去。
有了这个基调,东光所速度飞快,调集了所有相关的资源和配套厂,全力倾斜在这个事情上。
东光所的同志都明白,高振东在这里时间是有限的,趁著这个大好机会,有他亲自压阵,当面沟通指导,先把东西做出来,再去谈改进的事情。
配方工艺什么的,先不做任何改进和优化,就是按照高振东给出的要求,力求在这段时间内把实在的东西,亲手做一批出来再说。
也亏得是在这个时候的东北,技术实力强大,要不然就那个气体喷吹冷却装置,就不是短时间能搞得定的,就这,都还是借用了其他厂用于其他用途的气体喷吹装置凑合用的,效果还真不如高振东他们那个,毕竟人家1761搞的这个装置,是正儿八经有针对性设计的。
就在高振东临走的前一天,东光所总工、李工、高振东等人齐聚一堂,看著面前雾蒙蒙的半透明长方体。
这就是他们折腾了好几天的熔石英光学玻璃了,由于高振东是曾经试制过的,相当于完全不需要研究时间,只是做一些针对东光所现有资源的调整工作就可以,所以速度飞快。
看起来雾蒙蒙的规整长方体非常漂亮,相比透明璀璨的形态,有一种厚重质朴的美感。
至于是半透明这个事情,不用担心,切割打磨抛光之后就透明了,半透明是因为材料表面是凹凸不平的,对光的反射和折射方向不一致造成的,填平或者去掉这些凹凸就会有改观了。
热知识:洗澡的时候不要往卫生间窗户的毛玻璃面上泼水,贴毛玻璃膜的倒是可以随意一点。
李工还是有一点不真实的感觉:“高同志,这个东西,就这样搞成了?”
总工倒是很沉得住气,也尊重科学规律:“你只能说是样品试制完成了,但是是不是成功,能不能赶上高同志他们原始样品的程度,还是要检验过才知道。”
说完,招呼所里的同志取样,进行检验。
这东西切割打磨抛光起来,还得花点儿时间。
这一天的晚饭,是东光所加上碳研院,一起请他吃了顿饭,段工在酒桌上非常老实。
就说老段是个妙人嘛,妙就妙在这些地方。
该上的时候上,一点不含糊,感觉不对的时候能屈能伸,一点不勉强。
两个单位的人都在呢,不用他顶著高振东的火力硬上了。
第二天早上,忙碌了半天一夜的东光所检验人员,拿著测试结果找到了所总工和李工。
“总工、李工,结果出来了!”检验人员很兴奋。
“怎么样?”正在陪著高振东说话的两人,转头盯著检验人员。
“有的参数比样品要好一些,有的参数比样品要差一些,但是偏差都在一定的范围内,可以认为是一致的。”
两边的设备、材料等环境条件有些出入,这种出入带来的偏差非常正常。
“热膨胀系数怎么样?透光率呢?”对于现在手上的事情来说,这两个是最重要的,其他的参数偏一点,可以在设计上做相应调整来做适应,比如折射率。
但是这两个是没法调的,会直接影响到结果。
“透光率基本一致,355nm下偏差在2%~3%之间,热膨胀系数0.5ppm。”
喷吹冷却效率影响到非晶体结构,所以有这个变化并不奇怪。
听见这个结果,所有人都长舒一口气,包括高振东。
“高总工,这回你放心,剩下的事情就交给我们了。”李工非常兴奋,剩下的事情,有光学系统二期课题的,还有熔石英光学玻璃材料课题的,说起来也搞笑,这个课题还没申报呢,结果都出来了。
十二机部:这事儿,我熟,你们习惯就好。
“好,那我静候佳音。”眼看著这搏一搏的成功率越来越走高,高振东比他们可高兴多了!
下午,长吉市郊机场。
东光所的李工握著高振东的手:“高总工,现在这套扩束光学系统,我们会尽快按照你们的建议调整好,争取明年一月到二月,你们就能用上它。至于5μm的微缩投影,你放心,我们全力以赴。”
通过碳研院的同志,他们至少知道高振东是个总工了,而不是像前面一样“高同志、高同志”的叫。
高振东笑道:“那就拜托给您了,我代表十二机部,先谢谢你们。”
十二机部:谁啊谁啊,就搁这儿代表我们?噢,振东啊,那没事儿了。
高振东麻溜的替十二机部欠了个人情,就东光所现在的成果,已经补上了早期集成电路工艺的最后一块板!
不过他的话,听得旁边的老段脸上直抽抽,你特么不是十七机部的嘛?这代表可代表得忒远了。
他过来,除了送送高振东之外,也是有话想和高振东说。
“高总工,你在我们院说的那个东西,虽然我们院实在抽不出人手来搞,但是你放心,只要你想搞,你给我吱一声,我在院里请假都过来支援。”
老段趁没人注意,悄悄的对高振东道。
很遗憾,碳研院终究还是没有能抽得出人手来搞热解石墨,虽然这个东西和他们专业上最为对口。
但是老段有个预感,能让高振东都这么感兴趣的东西,一定了不得,高振东是终究要搞这个东西的,到时候,不论是不是在碳研院搞,他来掺合掺合绝对是好事儿。
从高振东的话里,他已经听明白了,而且他和高振东打交道更多,更清楚高振东的风格。
热解石墨好,但是要用CVD搞,而且他已经安排了人搞CVD,1761所,一听就是十七机部的地盘,要说这么巧,恰好就有人搞CVD了?这里面要说没有高振东的影子,他不相信。
现在看来,热解石墨万事俱备只欠东风,就缺搞石墨的人搭把手。
至于理论和路线方面的研究,在老段看来,以高振东过往表现出来的能力和习惯,搞这个东西,他绝对是胸有成竹,缺的不是搞这些核心的人,缺的是具体落地的人,俗称工具人。
老段不相信,高振东能把热解石墨的一切说得头头是道,自己对于怎么弄却完全不懂?
不可能!这不是他的风格。
所以他悄悄的在高振东这儿打了个提前量,这可是大课题。
高振东乐了,老段这脑子,灵光得很啊。
“嗯,行,如果有这个意向,我一定通知你。”
老段咧著个大嘴,笑了,机会还是要靠自己争取的。
在东光所、碳研院以及地方部队同志的欢送下,高振东一行三人登上了飞机,又在飞行拖拉机上颠儿了四个小时,才回到了京城。
比过去的时间要短,速度要快一些,这和飞行拖拉机本身没什么关系,主要是因为12月吹的是北风,从长吉飞京城的飞机,顺风!
虽然风不大,但风的那点儿速度对于飞行拖拉机这个飞机来说,加速效果那还是很明显哒,就特么离谱!
坐著厂里的车回到家中,已经是60年最后一个月的24号晚上,娄晓娥早上就接到了高振东电话,从娄家回来等著了。
一看见高振东,娄晓娥放下手里的锅铲,欢呼一声就挂脖子上来了。