江州,超精密加工中心。
“刺啦”
一聲極其細微,但在工程師耳朵裡如同雷鳴般刺耳的摩擦聲,打破了恆溫車間的寧靜。
操作員猛地拍下急停按鈕。
開啟磁流變拋光機的防護罩,取出那塊剛剛磨了一半的螢石鏡片。
在強光燈的照射下,鏡片中心,出現了一道長約2厘米,深約50納米的劃痕。
“廢了。”
王海冰的聲音在顫抖。
這塊鏡片,是經過了三個月生長、兩周粗磨的半成品,價值超過500萬人民幣。
就在這一秒鐘,變成了廢玻璃。
“原因?”林遠麵無表情,盯著那道劃痕。
“團聚。”
負責工藝的工程師,用鑷子從拋光輪的回收槽裡,夾起一小團黑色的泥狀物。
“我們的磁流變液,失效了。”
“這是我們用國產鐵粉調配的替代品。剛開始還行,但執行了4小時後,鐵粉顆粒開始生鏽、粘連,形成了直徑超過10微米的硬團塊。”
“這些團塊就像沙礫一樣,瞬間劃傷了鏡麵。”
“而且,”工程師指著沉澱桶底部,“鐵粉太重,全都沉底了。上麵的液體變成了水,下麵的變成了泥。磁場根本控製不住。”
美國QED公司的原裝液,放一個月都不沉澱,用一年都不生鏽。
國產的,4小時就崩了。
這就是差距。
“這就是基礎材料的代差。”漢斯嘆了口氣,“沒有合格的血液,再好的心臟也會停跳。”
林遠看著那桶廢液。
“既然買不到,那就造。”
“去包頭。”
“那裏有最好的稀土,也有造磁性材料最好的專家。”
內蒙古,包頭,稀土研究院。
這裏是全球稀土應用的科研高地。林遠見到了馬教授,國內磁性材料的頂級專家。
“你要造MRF?”馬教授看著林遠的需求單,眉頭緊鎖,“核心是羰基鐵粉。”
“這種粉,不是磨出來的,是長出來的。”
馬教授在黑板上寫下了一個化學方程式:
Fe 5CO?Fe(CO)5
Fe(CO)5(氣態)→Fe(固態) 5CO
“首先,用海綿鐵和一氧化碳,在高溫高壓下反應,生成五羰基鐵。”
“這是一種劇毒液體,揮發性極強。吸入幾毫克就能致人死亡,毒性比氰化鉀還大。然後,將五羰基鐵氣化,在熱分解塔裡,讓它瞬間分解,還原成純鐵原子。這些鐵原子,會在空中通過成核-生長過程,長成一個個完美洋蔥狀層狀結構的微球。”
“難點在於粒徑控製。”
“MRF要求的粒徑是3-5微米。大了不行,小了也不行。”
“而在熱分解塔裡,氣流、溫度、壓力,任何一個引數波動萬分之一,長出來的就是土豆,而不是珍珠。”
“美國巴斯夫壟斷了這種工藝。他們的良品率是90%。我們國內的……”馬教授苦笑,“良品率不到10%。而且形狀不圓,容易劃傷鏡片。”
“那就用AI控溫。”林遠看向汪韜。
“把江鋼的數字孿生技術,用到熱分解塔上!”
江鋼化工部,特種氣體車間。
這裏被改造成了臨時的羰基鐵粉生產線。警報燈閃爍,所有人都穿著重型防化服,揹著氧氣瓶。
空氣中隻要有0.1ppm的五羰基鐵泄漏,報警器就會尖叫。
“啟動熱分解塔。”
“溫度:280℃。”
“壓力:0.1MPa。”
“CO氣體流速:100L/min。”
盤古模型接管了控製權。
它通過高速攝像機,實時監控沉降室裡粉末的形態,並微秒級調節加熱器的功率。
“粒徑偏大!降低塔頂溫度0.5度!”
“形貌畸變!增加CO稀釋氣流量!”
這是一場在劇毒環境下的精密舞蹈。
三天後。
第一批粉末出爐。
電子顯微鏡下。
一顆顆直徑4微米的鐵球,圓潤、光滑,像珍珠一樣散落在視野裡。
球形度:98%。
粒徑分佈:D50=3.8微米。
“成了!”馬教授驚嘆,“這比巴斯夫的還要圓!”
但是,這隻是第一步。
鐵粉有了,但鐵會生鏽。
在水基拋光液裡,微米級的鐵粉,幾分鐘就會氧化成三氧化二鐵。鐵鏽是硬的,也是劃傷鏡片的元兇。
“必須包覆。”馬教授指著那些鐵球。
“我們要給每一顆鐵球,穿上一層防彈衣。”
“這層衣服,既要絕緣,又要耐磨,還要極薄。”
“厚度要求:<10納米。”
“用什麼包?”林遠問。
“二氧化矽。”馬教授回答,“也就是玻璃。”
“用溶膠-凝膠法。”
“把鐵粉扔進正矽酸乙酯溶液裡,水解,縮合,在鐵球表麵長出一層玻璃膜。”
“鐵粉太重,在溶液裡沉得快。還沒等膜長好,它們就沉底結塊了。”
“如果攪拌太快,膜又會被打碎。”
這是一個懸浮與包覆的矛盾。
“用流化床。”漢斯提出了德國方案。
“用熱氣流把鐵粉吹起來,讓它們懸浮在空中。”
“然後,噴射霧化的TEOS溶液。”
“在空中完成包覆!”
江州,實驗室。
一台微型流化床反應器正在執行。
粉末像沸騰的開水一樣在玻璃管裡翻滾。
“噴霧啟動。”
納米級的液滴包裹了鐵粉。
烘乾,固化。
檢測結果:
包覆率:100%。
膜厚:8納米。
抗氧化測試:在酸性溶液中浸泡24小時,無鏽蝕。
“防彈衣”穿上了。
鐵粉搞定了,防鏽搞定了。
最後,也是最難的一關:沉降。
鐵的密度是7.8g/cm3。水的密度是1.0g/cm3。
根據斯托克斯定律,重物在液體中必然下沉。
如果拋光液裡的鐵粉沉底了,上麵的液體就沒了磁性,下麵的泥巴會堵死噴頭。
必須讓它們懸浮起來。永遠不沉。
“加增稠劑?”王海冰問,“像做果凍一樣?”
“不行。”馬教授搖頭,“增稠劑會增加粘度。拋光液太粘,流動性就差,散熱也差。我們需要的是觸變性。”
“什麼意思?”
“就是:靜止時是固體,一動起來瞬間變液體。”
“就像牙膏。”
“我們需要一種特殊的流變助劑,來構建一個立體的網狀結構,把鐵粉托住。”
“美國人用的是一種特殊的納米纖維素。那是杜邦的專利,我們沒有。”
林遠看著那些鐵粉。
“既然沒有纖維素……那我們就用稀土。”
他看向馬教授。
“包頭不是有全世界最好的稀土嗎?”
“鑭。”馬教授眼睛一亮,“有機膨潤土改性的鑭配合物!”
“利用稀土離子的配位鍵,在液體裏形成一種肉眼看不見的納米支架。”
“這個支架很脆弱,稍微一攪動就斷,一停下來又自動連線。”
“這是最高階的剪下稀化流體!”
包頭稀土研究院的實驗室裡。
馬教授小心翼翼地將幾克白色的鑭係粉末,倒入黑色的磁流變液中。
高速分散機攪拌了30分鐘。
停機。
神奇的一幕發生了。
那杯原本像水一樣流動的黑色液體,在靜止後的幾秒鐘內,突然“凝固”了,像黑色的布丁一樣。
即使把杯子倒過來,液體也不流出來。鐵粉被死死地鎖在裏麵,紋絲不動。
但是,隻要用玻璃棒輕輕一攪。
“嘩啦”
它瞬間又變成了水,流動性極佳。
“成功了!”馬教授激動得手舞足蹈,“這是零沉降!比美國貨還要穩!”
“這就是稀土的力量!”
AI控製的粒徑 納米玻璃包覆 稀土流變助劑。
三項黑科技,匯聚在江鋼的反應釜裡。
第一桶國產高效能磁流變液下線。
測試資料:
磁飽和強度:2.4Tesla。
沉降率:<0.1%/月。
拋光效率:提升20%。
表麵粗糙度:可達0.3nmRMS。
測試成績遠超美國同類產品。
林遠看著那桶黑色的液體。
它在磁鐵的靠近下,瞬間豎起無數根尖刺,像一隻活著的刺蝟。磁鐵移開,它又瞬間化為一灘黑水。
這就是可控的流體。
江州,超精密加工中心。
那塊被劃傷的螢石鏡片,再次被放上了機床。
噴頭噴出黑色的國產MRF液。
磁場啟動。
液體在接觸鏡片的一瞬間,變硬,形成了一個精準的柔性磨頭。
“啟動盤古駐留時間演演算法。”
磨頭在劃痕處反覆拂過。
每一次,隻帶走幾個原子層的材料。
一小時。
兩小時。
劃痕逐漸變淺,直至消失。
檢測結果:RMS=0.32nm。
完美修復!
而且,因為國產液的磁飽和強度更高,切削力更強,加工時間縮短了三分之一!
“我們不僅造出來了。”王海冰看著資料,聲音哽咽,“我們還造得更好。”
林遠站在機床前,長舒了一口氣。
材料、裝置、核心部件、耗材。
光刻機的所有拚圖,終於湊齊了。
“通知山田光一。”
林遠下令。
“High-NA物鏡係統,正式總裝。”
“我們要造出人類歷史上第一台非EUV路線的3納米光刻機。”
但就在這時,顧盼的手機響了。
他接通電話,臉色瞬間變得煞白。
“老闆……”
“又怎麼了?”
“孫大炮出事了。”
“他在視察新修的焦化廠時,發生了爆炸。”
“生死未卜。”
林遠的心,猛地一縮。
焦化廠?
那是墨子材料的原料基地,也是磁流變液鐵粉的來源地。
是事故?
還是人為?
林遠的眼中,閃過一絲前所未有的殺意。
如果這是敵人的手段,那他們已經突破了底線。
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