第259章 陶瓷新篇(2/2)
它的耐火度很高,热稳定性好,抗侵蚀的能力也比传统的耐火砖要强,关键是成本可以做得更低。”
吕辰接过样品,掂量了一下,手感沉实:“这是很好的‘变废为宝’、循环经济的范例。它的应用前景呢?”
“我们初步设想,可以尝试用作热处理炉的内衬、炉辊,或者做成热电偶的保护套管。”
汤渺教授解释道:“这些地方的材料需要长时间承受高温,我们的初步测试结果显示,它的性能不比一些昂贵的耐火材料差,甚至在某些方面还有优势。目前我们正在研究如何优化配方和成型工艺,以实现稳定、低成本的工业化生产。”
“恭喜汤教授了,”吕辰高兴道,“这直接服务于现有的生产环节,价值立竿见影,又是一个变废为宝的大发现。”
汤渺教授又指向旁边几块颜色更浅、质地致密的陶瓷样品,语气郑重:“这几块,算是我们实验室在‘高性能陶瓷’方面的初步探索成果,也是我们一直以来的主攻方向。主要是从氧化铝基,以及我们初步尝试的氮化硅基陶瓷入手。”
他拿起一块氧化铝陶瓷片,用小锤轻轻敲击,发出清脆悦耳的声音:“你看,这种陶瓷,硬度极高,耐磨性非常好,而且‘红硬性’极佳,就是在高温下也能保持很高的硬度。”
吕辰拿起一块氮化硅陶瓷样品,其颜色呈灰黑色,手感更显温润,指尖传来一直种坚不可摧的感觉。
他脑中飞快地闪过一系列应用场景。
“汤教授,”吕辰眼中闪着光,“这种高性能陶瓷,简直就是为机械加工而生的!您看,车床、铣床、钻床,使用的金属切削刀具,磨损多快?如果能用这种陶瓷做成切削刀具,无论是车刀、铣刀还是钻头,其耐用度和切削速度,恐怕能提升一个数量级!还有,精密轴承,如果能用这种陶瓷制成陶瓷球或陶瓷滚子,其高速运转下的稳定性、耐磨性和寿命,绝对远超钢制轴承!”
汤渺教授听得频频点头,但作为严谨的科学家,他也指出了面临的困难:“小吕你的想法很好。但是,要将这些设想变为现实,还有很多难关要攻克。比如,如果要用于高速切削,陶瓷刀具的刃口韧性、抗冲击性能需要进一步提升,崩刃是个大问题。至于陶瓷轴承,陶瓷球的精密加工达到微米级精度本身就是一道高门槛,还有陶瓷与金属座圈在不同温度下的膨胀系数匹配问题,以及在长期交变负荷下的疲劳强度等等,都需要大量的实验和研究。”
吕辰并未因困难而退缩,反而思路更加开阔:“汤教授,您说的这些是工程应用上必须解决的难题,也正是我们下一步需要立项研究的方向。但我想到的还不止于此。”
他的声音带着憧憬:“您想,这种陶瓷拥有如此优异的高温性能和力学性能,如果它的成分和工艺进一步优化,强度、韧性、耐热冲击性再上一个台阶……那么,它的舞台可能就不止于地面的机床了。”
他抬手指了指天花板:“比如,火箭发动机的涡轮泵叶片、燃烧室内衬、甚至是喷管喉衬……这些地方需要材料在极端高温、高压和高速气流冲刷下工作。我们的这种高性能陶瓷,难道没有可能在那里找到用武之地吗?”
吕辰的话,让大家都怔住了。
火箭发动机!那是国家尖端国防科技的象征!将自己的研究与如此高精尖的领域联系起来,是他们之前未曾敢深入想象的。
一股更加强烈的使命感与自豪感,在实验室里悄然弥漫开来。
“走!”汤渺教授脸泛红光,“小吕,带上这几块样品,我们现在就去找刘教授!必须让他立刻知道,我们的工业陶瓷材料实验室,在耐高温材料、高性能结构陶瓷,乃至战略性的功能陶瓷领域,都取得了突破性的进展,看到了无比广阔的应用前景!”
吕辰欣然同意。
两人小心翼翼将样品封装好,带上相关的测试数据记录本,离开了闷热的实验室,朝着刘星海教授的办公室快步走去。
穿过厂区,来到实践基地的筒子楼三层,刘星海教授的办公室门虚掩着。
敲开门,只见刘教授正伏案看着一份厚厚的文件,桌上堆满了书籍和图纸,电扇在他身后缓缓摇着头。
“星海教授!”汤渺教授的声音带着兴奋。
刘星海抬起头,看到二人脸上的激动神色,笑着示意他们坐下:“哦?是汤渺教授和小吕怎么来了?看你们这表情,是有好消息?”
“的确是大好的消息!”汤渺教授将样品在办公桌上摊开,“刘教授,我们的工业陶瓷材料实验室,这次可能要给你,给国家,带来几个大大的惊喜了!”
他首先拿起那块耐高温陶瓷样品,简要介绍了其利用炉渣、成本低、性能优良的特点,以及在热处理炉内衬、炉辊等方面的应用潜力。
刘星海认真听着,不时拿起样品仔细观察,点头道:“很好!立足本厂废料,解决生产需求,降低成本,这是实实在在的贡献。这个方向要持续跟进,尽快拿出可以工业化推广的成熟方案。”
接着,汤渺教授又展示了氧化铝和氮化硅高性能陶瓷样品,介绍了其高硬度、高耐磨、红硬性好的特性,并转述了将其应用于机械加工刀具和精密轴承的设想,以及未来可能向航天领域拓展的远景。
刘星海的眼神变得越来越亮,他拿起那块氮化硅陶瓷,对着光仔细查看其细腻的质地:“用于刀具和轴承……这能极大提升我们机械加工的水平,甚至带动整个装备制造业的进步。”
“至于航天领域……”他沉吟片刻,“虽然前路漫漫,但这个方向极具战略眼光。材料是工业的基石,更是国防的基石,我们必须要有自己的高性能材料体系!”
最后,汤渺教授用最郑重的语气,介绍了那块灰白色固态电解质陶瓷片,以及吕辰关于其作为下一代固态电池核心材料,开启新一代储能技术大门的宏伟构想。
汤渺教授总结道:“小吕的判断,我认为极具前瞻性。这不仅仅是发现了一种新材料,这可能是我们实验室,乃至我们国家,在功能陶瓷领域一个里程碑式的起点!是从‘结构’向‘功能’的跨越!其战略意义,我认为不亚于我们正在攻关的集成电路!”
刘星海教授安静地听着,手指在桌面上轻轻敲击,这是他深度思考时的习惯。
他的目光依次扫过几种陶瓷样品,仿佛看到了一个以陶瓷材料为核心的、多层次、立体化的科技发展蓝图正在缓缓展开。
良久,刘星海教授缓缓起身,深吸了一口气。
“汤教授,吕辰,你们今天带来的,不仅仅是几项具体的技术成果,更是一片广阔的、等待开垦的‘新材料天地’啊!”
他手指重重地点在桌面上:“工业陶瓷,过去我们或许过于聚焦在解决眼前的生产难题上。但很明显,这个领域有深厚的潜力,可以延伸到更遥远的未来!从支撑现有产业的耐材,到提升装备水平的结构陶瓷,再到可能引发能源革命的功能陶瓷……这确实是一片大有可为的广阔天地!”
刘星海教授语气果断:“我认为,我们必须立即行动,将这些发现和构想,系统性地整合起来,形成一份全面的报告,立刻向上面汇报!我们要争取国家的支持,将这些研究方向,设计成一系列有层次、有重点的课题,纳入我们即将发布的第三批课题中去!”
他看向汤渺和吕辰:“课题的设计,要有理论深度,也要有应用导向;要追求短期就能见到成效的突破,也要布局需要长期深耕的基础研究。比如,耐高温陶瓷的工业化,这是短期目标;高性能陶瓷在刀具、轴承上的应用攻关,是中期的重点;而固态电解质的系统研究,以及其他可能的功能陶瓷探索,则是我们必须牢牢抓住的长期战略方向!”
他略微沉吟:“要支撑起这样一个涵盖耐磨、耐腐蚀、耐高温,以及功能陶瓷的综合性研发体系,一个合理的、有战斗力的研发团队,规模恐怕需要达到六七十人,甚至更多。我们要做好迎接国家专家论证和检验的准备,用扎实的数据和清晰的应用前景,说服他们投入资源!”
“我完全同意!”汤渺教授激动地说,“我们实验室立刻开始准备材料,细化研究方向和技术路线!”
吕辰也感到心潮澎湃,这些关键陶瓷材料的研究,不仅仅是几篇论文,而是关乎未来产业发展和国家竞争力的重要布局。