这个温度,是此材料最佳预氧化温度,在242℃时,张谦按着她的要求,克服困难搭建的预氧化处理炉内,含氧量急剧上升,在其中化学反应生成。
八十分钟后,一系列的环化、氧化和脱氢等反应,在这个过程中,PAN在化学反应下,脱去大量小分子,发生结构变化。
他们检查到了所需要的共轭反应,预氧化成功!
原丝经过预氧化的制备,化身成为进一步的预氧丝。颜色也从最初的白色,经历了淡黄、米黄,浅棕,深棕,最终变成了黑色。
“目前预氧丝氧气含量为8.78%!”陶然做过检测后,精准的报出实验数据。
“开始下一步低温碳化流程!”吴桐再次下达指令,操作台上,实验人员按着指令精准操作。吴桐在300-800℃之间,划分出数个温度区间,在隔绝空气的条件下,逐步对预氧丝进行着碳化反应。行成最初的乱层石墨结构。
“操作谨慎,保持排气口通畅,小心废气和热油!”在这个阶段,预氧丝发生热解和缩聚反应,会产生不少的废气和焦油,得通过排气口及时排除,保证实验的稳定。
低温碳化逐步完成,接下来是1400-2000℃的高温碳化,均衡温控会维持在1800℃左右,乱层石墨结构形成,此时,分子结构,已经发生了她预期的变化。
第257章 出炉
“给与牵伸力!”吴桐再次报出一个力度参数,这是为了达成她想要的取向度。
以吴桐为绝对核心,团队协作,多次磨合,操作台上的几位核心实验人员,已经能和吴桐配合到如臂使指,严格按着吴桐的要求,或者是在吴桐的操作设定下,实验继续一步一步的进行。
阳极电极氧化,脉冲通电处理表面,形成更好的接触表面。
50℃逐步升温中,浸渍法对碳丝进行水洗,为上浆做准备,然后是更进一步的上浆,在碳丝的表面形成一层保护皮膜。
碳丝是脆性材料,上浆改变碳丝的表面性质,增加碳丝的耐磨性,让碳丝的集束性更好,增强稳定性,也是能够达成碳纤维超强性能的关键点。
上浆剂将要采用的是陶然和阮成旭,等待预氧化和碳化过程的时间内,在吴桐的一声声指令要求下,合成出所需要的强氧树脂。
吴桐进一步确认检验数据,与她推衍中的强化材料匹配。
目前进展都是顺利的,实验室的氛围严谨中伴随着激流勇进的愉快。
预浸料流程开始。成华南盯着操作,跟进辅助,把握着预浸料的精度。碳纤维预浸料的制备是制作碳纤维制品的关键步骤之一,影响着制品的性能和质量。
预浸料的用量和浸润程度,都是需要细微把控,实验到这里,已经走了百分之七十以上,半点儿都容不得轻忽。
“保持低温储存!”
预氧化处理,高低温炭化轮番上阵,各种化学反应穿插交织,让人几乎目不暇接
最后,经过一番的收放丝处理,他们得到了一份48K大线束碳纤维材料。
拿在手里,极轻极薄的手感和分量,让几位实验人员都目不转睛的看着眼前的这份由他们在吴总带领下制备出来的材料。
虽然还没上测试仪器,但是,他们是干什么的,都是长久搞材料出身的,从最初的学习,到如今,少说都有十年时间。材料好不好,其实肉眼观察,也是其中之一。
“吴总,我们这是成功了?”他们成功地开发出来了,陶然的声音有些颤抖,后退一步才开口。哪怕知道,这东西的强度恐怕是他们在场的人同时拉伸,都不一定能够撕开,但是,面对这种新材料的慎重,让他还是不由自主的做出了动作。
“制备是成功的,具体参数表现,去测试室上仪器吧!”在测试结果出来之前,吴桐也不能轻易断定材料参数。她的推衍,是基于各种优越条件的基础上去推导的。
整个实验过程,他们已经尽可能的精细中再精细,稳定中再稳定。至于成果表现,就看材料本身了!她的预估会是在6000以上,具体能不能达到,就要他们制备的出来的材料是否争气!
力学检测,第一项,基本都是拉伸强度的检测。材料在仪器上固定好,拉伸机开始工作。
显示屏上的数据快速的飞升跳跃,一千MPa大关不费吹飞之力,只这刚刚起步,就已经超越了诸多合金材料。数据并没有停止,在他们只是闪过几个念头的时间,两千大关再度翻过。
“果然是被世界推崇的碳纤维复合材料!”只这会儿的功夫,就已经超越了他们之前誉为划时代航空材料,同样也是出自于吴桐手中的T4钛铝合金。
当然,这两种材料本身性质就不一样,没必要放在一块对比。金属合金,也有碳纤维材料代替不了的必须存在。
3000MPa大关、4000MPa大关在众人越发期待的眼神中同样被跨过,数据拉到这里,已经追上世界同类碳纤维水平了。
5000MPa大关再次被迈过,这是国际先进水平的数据,他们制备出来的碳纤维复合材料,达到了国际先进水平,已经超越了国内目前同类所有产品的数据。
“6000MPa了,6000了!”阮成旭紧紧盯着拉伸机数据,心跳扑通扑通急促跳动,他都能听到自己的心跳声,这样极度紧张的状态,比他幼年担心老师提问到他,还要紧张数倍,感觉心都要从口中跳出来。
但是,他不以为耻,6000MPa这个数据代表什么,代表已经超越国际先进水准,达成世界超一流材料,他们又要见证,一款超一流材料的诞生,还是至关航天航空,重大版块的超级材料诞生。
此时测试实验室内,除了镇定自若的小师妹,就是老师,也没比他好太多,只是比他更镇定一些。其他几个,不是和他一样,握紧拳头的,握紧拳头,扭着胸口的,搅动着胸口的衣服,所有人的视线,都紧紧盯住还在稳步上升的拉伸机数据。
从早到晚,熬了十来个小时的实验,哪怕是夜已深,即将又见晨曦撑起,他们此时此刻,振奋的精神如同豪饮了一大杯醒神剂,没有半点儿的萎靡困意,全都精神炯炯的盯着拉伸机显示。
最终,拉伸机数据,在7780MPa这个数据上终止。破七千了,还是无限接近于八千这个数据。他们这是首次实验,若是以后重复制备流程更加熟练,过程把握更加精准,是不是有望破八千这个坎,直接甩开国际先进水平两千多MPa大关!
所有人都呆呆地盯着显示屏上的那个闪耀数据,心中激动,沸腾而出,好半晌反应过来,基本都是一跃而起的兴奋欢呼声。
“吴总,吴总,7780MPa!7780MPa!快八千MPa了,我们成功了,我们突破世界领先水平,我们碳纤维复合材料是超一流的!”一声接一声,压抑又克制的激动声音接二连三的响起。阮成旭、陶然带头看向吴桐。
是不是这个数据,早就在吴总的预料之中?吴总,是他们真的神!
“吴总、吴总,你最棒,你最厉害!”
“你们也很棒,也很厉害!”吴桐等几人兴奋稍加平静,才笑着赞道。“我之前预估能够破六,触摸到七千,是你们同心协力,也谢谢老师经验丰富的坐镇把关,才有了这个超越性数据!”
“我们继续下一个拉伸模量检测!”
第258章 集思
拉伸模量464GPa,又是一个开创性的数据。
伸长率3.2%,热膨胀系数、比热容,热导率,电阻率
一个个数据结果,同样优越的数据出现,这是让一众人越测越激动。
这样的数据,无一不是在说明代表着,他们吴总研发出来的这种碳纤维复合材料是超越国际先进水平的优越,他们又有一种超级材料诞生。
而且,还是航天航空以及其他更方面,都至关重要的碳纤维复合材料的突破。
他们在碳纤维和复合材料这条道路上,再次往前大大的跨越一步,从犹有欠缺,到一步登天飞跃国际顶尖。
“数据还不错,怎么投产,大型设备是个问题!”实验结果验证,材料研发成功,吴桐还挺高兴的。整整忙活了半个月的时间,把碳纤维这个课题突破解决,感觉是挺好的,就是生产问题,没有之前的金属材料这方面,国内的经验丰富。
“基本就是预氧化炉、高低温炭化炉、以及收放丝系统这几个核心问题,这一代,吴桐你就不需要担心了,你都把最关键的材料研发和制备工艺搞定,剩下的这点儿生产设备问题,国内还搞不定的话,工程院机械工程方面的院士以及那些顶尖学者,都没脸见人的!”
成华南摆摆手,把任务点透分明,不想让幼徒再给自己增加负担。前前后后,从开年到现在,吴桐这都做出来了多少个项目了!
三月前的PL-15空空导弹一系列突破性技术,辐射的技术板块现在导弹这个领域都还在受益吃红利改进中,三月的哥德巴赫猜想证明,震惊海内外。
四五月的超净化项目和资再生循环项目,六月的超级路基材料组合,七月如今才拉开序幕没多久,又是碳纤维复合超级材料的突破。
马上就是吴桐十八岁成年生日,该让吴桐好好休息休息,再好用的人才,也不能这样连轴转,一年干了人家十年的研发。
“先安排上报,具体让上面组织安排!”从上而下的事情,比他们自行联络要容易得多。
再次接到吴桐的成果上报,褚恒元觉得,他这次又出息了些,毕竟涨了那么回见识,现在他多少也能学点儿镇定自若。
只是,面上再怎么镇定,心里的激动,却是半份没有减少,甚至更加汹涌澎湃。作为科研部的负责人,他很清楚,那些参数代表的是什么意义,中华航空航天领域将要再度重大突破。中华力量,将要再度增强。
工艺有了,理论有了,研发成果有了,就差了生产设备是吧,这不是问题,他立马上报,聚集国、内设备研发领域的大牛们,集思广益,务必最快落成生产线的建造。
“按着你的计划,即刻安排!”老人没有任何犹豫,拍板定案道。
绝密会议在科研部秘密召开,收到会议通知的诸位机械设备方面的大佬,有莫名其妙的,也有心有猜测的。当议题出现在众人眼中的时候,愕然却是相同挂在所有人脸上。
“百/千吨级碳纤维复合材料生产线设备研发?”他们的碳纤维复合材料需要用得上这样的生产线吗?之前不是一直都是走进口方面?国家现在是准备自行研发了?
就是自行研发,这会儿就开始研究设备,还是这么紧急召开会议?
莫不是,这方面有突破了?有大胆的不由猜测起来。若是这样,那是好事呀!国家能够有这方面的自主研发技术,谁也不想仰人鼻息!
能坐在这里的大牛,都是绝对可靠,忠于国家的,也都不是笨人,反应慢的,晚一步也意识到了这个可能,不由都眼含惊喜看向会议主导人褚恒元,若是他们能够全面开花,万事都能自主研发,多痛快!
“是,我们有个重大好消息,我们成功自主研发领先国际水平的碳纤维复合材料,现在制备工艺齐全,只差设备的东风,需要在座各位,集思广益,攻克这个关隘,让咱们彻底实现,碳纤维复合材料自给自足!”
褚恒元没有卖关子,确认的公布喜讯,并宣导本次会议主题。
“自主研发这个过程需要时间,我们是否可以尝试引进成熟生产线?”也有大牛给出第二方向建议,这倒不是他们不愿意研发,而是如果国家真的是迫切需要立即投产,引进成熟生产线,立即投产,才是最便捷方案。
“这样一来,代价太大了!现在围住-堵-截,限制太多,国际商家不会这么痛快,让我们顺利引进生产线的!”有建议的,自然也有反对的,这是明显有着切身之痛的经历。
“干他丫的就行了,不就是设备吗?基础技术咱们也有些,一起多努努力,人家能做出来的,咱们也能做出来,绝对不能拖后腿!”有那脾气急的,直接上来就是直奔主题!
文绉绉的说那么多干什么,说再多也不如直接撸起袖子加油干就是了!他们玩机械的,就得有劲肯干才能轮得起扳手不是,操作得起机械不是,哪有那么多坐办公室的磨磨唧唧!
“引进是一种思路,但是,我们还是要做好万全准备,咱们自己掌握的,才能是咱们自己的!”褚恒元适时开口,引导会议进程,这些大牛各有各的脾气,别还没干出工作成果,自己先吵了起来。要说论到科研干活痛快,那还是得吴总!
他们几乎没给吴总定目标,但是吴总这边,却是一个成果接一个成果,提交上报助力国家。
吴总的效率,无限拔高了他的上限,让他现在不得不多提醒自己,不是每个人都是吴桐,不能以吴桐的下限来衡量其他人。
“所以,请诸位先行讨论下,如果需要实现这个目标,我们需要攻克的有哪些,谁来负责攻克,多长时间攻克!”引进他们肯定有考虑过,不过引进只能解燃眉之急,而且不一定能够全面适用。全指着引进,肯定是不行的,他们只能说,通过企业部门向国际透话,尝试这方面的操作。
第259章
最终能不能实现自给自足,还是要看国内自己的努力。靠天靠地,不如靠自己,中华自古以来,都明白这个道理。
方向定下,一众大佬也不是狭隘的人,开始积极提供起意见来。在座都不是吃素的,可以说是国内这个领域最顶尖的那一撮。
很快,会议进展顺利,集中了几大攻克难关,由这几个领域最为擅长的大牛担任起攻关带头人的任务。
“请大家全力攻关,务必在近期内,实现咱们国有碳纤维材料生产线搭建的重任,一切拜托给大家了!”会议最终结束前,褚恒元深深鞠躬道谢,“有任何问题,请及时和我沟通!”
他只是有些科研基础,研发方面,出不上力,但是居中调控,确保好后勤资源绝对没问题。
办公室内,褚恒元向老人汇报了一番会议内容。
老人点点头,问起了另一个问题:“咱们吴总是不是自去年入京大以来,基本没休息过?大过年还在基地攻克项目的!”
“是!”褚恒元认真点点头,他是负责科研板块的,这一点儿最是清楚。
从去年伊始,吴桐就在研究的道路上越走越高,从最开始崭露头角的周氏猜想,紧接着七月份双猜想证明,八月的国际数学家大会,九月入校开始,又在材料板块勤耕不缀,一个成果接一个成果,一个项目又一个项目,真得没得闲!
“月底就是咱们吴总十八岁成年礼,给吴总安排个好地方好好疗养下,顺便咱们送吴总个大礼!祝咱们的吴总,生辰吉乐!”老人含笑安排着,不能让功臣只付出不求回报。
只这一份成果,能带来的影响,就不是金钱能够换来的的。他盯着桌面上展开的布局图,若有所思。
国际新战机、大面积使用碳纤维复合材料,他们的技术没有跟上,这是他们目前迫切的需求的突破。
而现在,他们的瑰宝,给他们带来了真正的福音,他们也有了碳纤维复合材料,甚至是超越国际先进水平,领先国际的超一流材料。
“研究装置也进入了尾声,我力争,在吴总生日到来交付吴总!”褚恒元再添一份助力。
“咱们今年因为吴总的贡献,节省的经费不少,吴总的经费再下拨一笔!”充足的经费,是研发的保障,他们不能让吴桐那边,提襟见肘,不能等到吴桐缺经费了,再反应过来就太晚了。
“是,我这就安排!”
京大,吴桐提交完项目,工作强度降下来了,不过人并没有歇着。她带着团队的核心成员,开始对本次实验进行复盘,并且对这个板块的一些感想,给成老、陶然、阮成旭等人细分讲解。
老师说,好的实验团队都是自己培养出来的,她想,从每次实验开始指导,重点讲解之后,在根据他们的疑问,进行分析讲解,培养从点滴做起。
“接下来,我们要对实验进行重复制备,大家做好总结,有新的想法也可以畅所欲言,我们一起探讨可能性,T10001只是基础,我期待,你们接下来,能够研发出升级的T10002、10003”吴桐笑着鼓励,她很看好,她的团队成员。
“没问题,吴总,我们全力以赴!”吴桐的鼓励,是最好的嘉奖,一众人不由眼眸发亮,拍胸保证道。
重复的实验制备,尽可能的熟练操作,尽一切可能的精准,一份份材料,如同被随着资料一起转移走的一号实验样品一样,被成功制备出来。
特别是在进行了一次参数精度细微调整后,最好的一次结果,极限力学拉抗强度数据触摸到了8002MPa这个突破线,基准在7700MPa-8000之间,按着实验室以最高结果论突破的标准,他们是真真正正达到破八千了!
这样实打实的突破,手把手有人教,每天都有肉眼可见进步的充实日子,让几位核心团队成员真真切切的拉满了动力,若不是吴桐不允许,他们恨不能直接睡在研究所实验室内,彻夜和研究相拥相伴。
不过,吴桐并不赞同这样自损式的进步,一天只安排了一次重复实验制备。结合实验学原理,给他们充足的吸收和休息时间。再怎么需要人才,吴桐也不会揠苗助长,比起急功近利的现在,吴桐更期待时间沉淀后的未来。
持续不断的数据汇总更精确的汇总数据,这些汇总数据,都将成为日后生产前最详实的依靠。材料研发出来,她也可以算是受人所托,忠人之事。吴桐往上报备了一声,拨通了陆骁的电话。