第90章 材料研究,突破瓶頸

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就在醫療艙的硬件安裝進入尾聲,即將迎來關鍵的軟件調試階段時,另一條戰線——應對高溫天災的備戰工作,也因一個關鍵瓶頸而陷入了僵局。林澈和李愛國在規劃對現有製冷係統進行加固和效率提升時,發現了一個普遍存在的問題:關鍵設備的外部支架和部分外殼結構強度不足,且重量過大。

例如,空調係統的室外機支架,長期暴露在外部,不僅要承受機組的重量,在未來可能出現的極端高溫、強風甚至地震等惡劣條件下,還需要有更高的結構穩定性和抗疲勞性能。現有的普通角鋼和鋼板,不僅笨重,防腐和耐熱性能也堪憂。同樣,計劃中要擴大麵積的太陽能電池板陣列,也需要更輕、更堅固的支撐框架,以減輕對現有建築結構的負荷。

“我們需要一種高強度、輕質、並且具有一定耐腐蝕和耐高溫能力的材料。”林澈在技術討論會上指出,“現有的材料,要麼太重,要麼強度不夠,要麼容易鏽蝕。”

他們再次將希望投向係統商城。查詢後發現,確實有幾種性能優異的鋁合金和鈦合金藍圖,但其所需的震驚值高昂(至少800點以上),且冶煉工藝極其複雜,遠非當前條件所能實現。

“不能好高騖遠,”李愛國說道,“我們必須立足於現有條件,尋找一種我們能做的、性能有顯著提升的替代方案。”

他們退而求其次,將目光鎖定在一種相對基礎但實用的高強度鋁合金(6000係列)的簡易冶煉配方上。這種合金強度高於普通鋼材,重量卻輕得多,耐腐蝕性也好。係統商城中有其基礎冶煉工藝藍圖,價格相對親民,僅需150點震驚值。

【兌換決策】

行動:消耗150點震驚值,兌換【高強度鋁合金(6061型)簡易冶煉工藝藍圖】。

剩餘震驚值:500點。

目標:掌握該合金的熔煉、鑄造和基礎熱處理技術,用於製造關鍵設備的輕量化高強度部件。

藍圖知識湧入林澈腦海。工藝原理並不複雜:將純鋁、鎂、矽等金屬按特定比例混合,在嚴格控製的溫度下(約700-750°C)熔煉,使其充分合金化,然後澆鑄成型,再進行固溶處理和時效處理以提升強度。

原理簡單,實踐卻困難重重。最大的挑戰在於溫度控製。

第一次嘗試:他們利用一個廢棄的鐵桶和耐火磚搭建了一個簡易地爐,使用丙烷噴槍作為熱源。結果:溫度難以超過600°C,金屬無法完全熔化,混合物結塊,失敗。

第二次嘗試:改用小型氧-乙炔割炬,溫度上去了,但無法穩定維持,局部過熱導致元素燒損,成分不均,失敗。

第三次嘗試:嘗試用可控矽調節的電熱絲加熱,但功率不足,升溫緩慢,熱量散失嚴重,再次失敗。

連續的失敗消耗了寶貴的金屬原料(主要是收集來的廢舊鋁製品),也打擊了士氣。精確控溫是現代工業的基礎,但在缺乏專業設備的條件下,卻成了難以逾越的鴻溝。

“必須改造出一個像樣的高溫爐!”林澈看著一堆失敗的金屬疙瘩,下定決心。他們將目光投向了物資庫角落裡一台早已報廢的大型工業烘箱。這台烘箱的保溫性能極好,內部空間也足夠。

轉折點出現在對舊烘箱的創造性改造上:

爐體改造:拆掉烘箱內部的支架和電路,用高鋁耐火磚在內壁重新砌築一個耐高溫的爐膛。

加熱係統:廢棄原有的電熱絲,改用多組大功率矽碳棒作為發熱元件(從廢棄的實驗室高溫爐中拆得)。矽碳棒的工作溫度可達1400°C,遠超需求。

核心突破——溫控係統:這是最關鍵的部分。他們利用一個K型熱電偶作為溫度傳感器,連接到一個數字溫控儀(庫存中找到的舊設備,經修複校準),溫控儀的輸出控製一個固態繼電器(SSR),由SSR來通斷矽碳棒的電源。這樣就構成了一個簡單的閉環溫度控製係統。

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安全措施:加裝了過流保護和漏電保護裝置,確保操作安全。

整個改造過程耗時近一周,反複測試了電路的穩定性和測溫的準確性。當改造完成的高溫爐首次通電,溫控儀上的數字平穩上升並最終穩定在設定的750°C時,兩人心中充滿了期待。

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