第262章 又一个难题被突破(2/2)
但这只是第一步。
单层浅槽还需要键合成三维通道网络。
扩散焊接的攻关更加艰难。
老陈的团队在真空炉里反复试验。
梯度材料由不同成分的粉末烧结而成,内部有微小的孔隙,这些孔隙在高温下会成为扩散焊接的障碍——
原子扩散需要连续的路程,孔隙会阻断扩散路径。
最初的十几次试验全部失败。
要么焊接强度不够,一掰就开;要么焊接过程中材料变形,破坏了表面的微通道结构。
温卿仔细分析了失败样品的断面。
在电子显微镜下,她看到焊接界面上有一些微小的氧化物颗粒。
“问题在这里。”
她指着那些白点,“材料表面有微量氧化,高温下氧化物阻碍原子扩散。
必须在焊接前彻底清洁表面,并且在焊接过程中保持高真空或还原性气氛。”
老陈改进了工艺:
先用氩离子轰击清洁表面,然后在真空炉中通入微量氢气作为还原剂。
氢气在高温下能还原表面的氧化物,而且氢原子很小,能促进其他原子的扩散。
同时,温卿设计了一套特殊的焊接夹具。
不是简单的上下压板,而是由几十个独立的小压头组成的阵列。
每个压头可以单独调节压力,这样在压制多层材料时,可以补偿各层厚度微小的不均匀,保证整体平整度。
这个夹具的加工又是一个难题。小
张组织技术员,用最老式的手摇铣床,配合千分表,一点点铣削、研磨。
一个压头的加工就需要八小时,几十个压头就是几百个工时。
但没有人抱怨。
技术员们分成三班,二十四小时不停。
机床的轰鸣声在车间里持续了整整一周。
当最后一个压头加工完成时,负责的技术员小赵直接瘫坐在椅子上,手都在抖——那是长时间精细操作导致的肌肉痉挛。
但看到那套精密如钟表零件的夹具时,所有人都觉得值了。
新工艺第一次试验:
五层蚀刻好的材料片,表面清洁后叠放在夹具中,放入真空炉。
升温到1200℃,保温两小时,加压50兆帕。
出炉时,所有人都屏住呼吸。
老陈小心地取出样品。
五层材料已经焊成一个整体,外观平整,没有翘曲变形。
他用刀片试图撬开层间,纹丝不动。
切片检查。
在显微镜下,层与层之间的界面几乎消失,只有一条隐约的痕迹。
微通道完整保留,从顶层到底层,形成了一个完整的三维网络。
“成功了……”老陈喃喃道,眼眶湿润。
这是团队连续工作两个月的成果。
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