江州,江鋼集團,特種合金車間。
這裏是江鋼最神秘的地方,平時大門緊閉。今天,林遠、孫大炮坐著輪椅,還有一群穿著厚重防護服的老師傅,正圍著一台像太空艙一樣的巨大裝置發愁。
這是一台真空電子束熔煉爐。
簡單說,就是一把超級大的電子槍。它能發射出高能電子流,像閃電一樣,把金屬瞬間加熱到幾千度。
“林董,這鉬太硬了。”
操作工老李,抹了一把臉上的汗雖然車間有空調,但他緊張得冒汗。
“我們已經把功率開到最大了,但這塊鉬錠,就是不化。”
透過厚厚的鉛玻璃觀察窗,可以看到爐子裏,一束藍幽幽的光打在金屬塊上。金屬塊變得通紅,甚至發白,但就是不變成水。
“熔點太高了。”孫大炮嘆氣,“2600度啊!咱們鍊鋼才1500度。這就像拿打火機去燒磚頭,燒紅了容易,燒化了難。”
“而且,”老李指著儀錶盤,“這鉬不純,裏麵雜質多。一加熱,雜質就亂跑,把電子束給衝散了。這就好比你拿水槍滋人,半路上被人擋了一下,勁兒就泄了。”
死局。
火不夠猛。
料不夠純。
如果化不開,就沒法提純。沒法提純,就造不出合格的電極。造不出電極,碳基晶片就是廢品。
林遠盯著那個頑固的金屬塊。
“既然一把槍不夠……”
“那我們就加槍。”
“加槍?”老李愣了,“這爐子就設計了一個槍位啊。”
“那就改。”
林遠指著爐頂。
“在側麵,再開兩個洞。”
“把備用的電子槍,裝上去。”
“三把槍,對著一個點打!”
“三英戰呂布!”
“這……”老李嚇了一跳,“林董,這爐子受得了嗎?三把槍的熱量加在一起,爐壁會被燒穿的!”
“加冷卻。”林遠當機立斷。
“把我們之前給光刻機用的那套液態金屬散熱技術拿過來。”
“給爐壁外麵,包上一層銅管,通上冰水。”
“隻要冷卻跟得上,爐子就炸不了。”
“可是,”孫大炮擔心,“三把槍,電子流會互相乾擾啊。磁場一亂,電子束就打偏了,萬一打到爐壁上……”
那就是切豆腐一樣,瞬間切開個大口子,大家一起玩完。
“用AI控槍。”
林遠看向汪韜遠端。
“汪總,這三把槍的磁場,交給你了。”
“你要讓它們各走各的道,最後撞在一起。”
“像編辮子一樣,把三股能量,擰成一股繩!”
改造完成。
三把巨大的電子槍,像三門大炮,對準了坩堝裡的鉬塊。
“開火!”
“滋滋滋”
三道刺眼的藍光,匯聚在一點。
溫度瞬間飆升。
2000度……2500度……2800度!
終於,那個頑固的金屬塊,扛不住了。
表麵開始軟化,塌陷,變成了一汪亮得刺眼的液體。
“化了!化了!”老李激動地喊。
但是,還沒等大家高興一秒鐘。
“砰!”
爐子裏突然傳來一聲悶響。
那一汪鐵水,像是開了鍋的油一樣,突然炸了!
滾燙的金屬液滴,四處飛濺!
“啪嗒!”
一滴鐵水濺到了電子槍的發射口上。
“警報!電子槍短路!停機!”
係統自動切斷了電源。
爐子裏一片狼藉。那把昂貴的電子槍,槍口被糊住了,廢了。
“這……”老李傻眼了,“怎麼會炸呢?也沒放水啊?”
林遠看著監視器。
“不是水。”
“是氣。”
林遠解釋道:
“這鉬塊是買來的粗料,裏麪包裹著很多微小的氣泡氮氣、氧氣。”
“在常溫下,氣泡被鎖在金屬裡,沒事。”
“但是,一旦金屬化成水,氣泡就自由了。”
“而且,爐子裏是真空的為了保護電子槍。”
“氣泡在真空裏,會瞬間膨脹幾千倍!”
“這就好比在油鍋裡滴了一滴水。”
“隻不過,這是2800度的鐵水炸鍋。”
這就是“噴濺Splashing”。
提純最怕的就是這個。一炸,不僅損耗材料,還會把裝置搞壞。
“怎麼辦?”孫大炮急了,“這槍修修還能用,但如果再炸一次,咱們就沒備件了。”
“得把氣排出來。”
“可是氣在金屬心裏,化了才能出來,化了就會炸。這是死迴圈啊。”
林遠在控製室裡來回踱步。
“既然它想出來……”
“那我們就讓它慢慢出來。”
“不要一下子全化開。”
林遠提出了一個新方案。
“滴流熔煉DripMelting。”
“什麼叫滴流?”老李沒聽過這詞。
“你看過蠟燭嗎?”林遠問。
“蠟燭燃燒的時候,是一層一層化的。化了的蠟油,順著旁邊流下來。”
“我們不把鉬塊放在坩堝裡煮。”
“我們把鉬塊做成一根長棒子,吊在爐頂上。”
“電子槍,隻對著棒子的底端打。”
“讓它像蠟燭一樣,一滴一滴地化。”
“每一滴金屬水,在滴落的過程中,都暴露在真空中。”
“這時候,裏麵的氣泡,就會在下落的那一秒鐘裡,溫柔地跑出來。”
“等它落到下麵的坩堝裡時,氣已經跑光了,就不會炸了!”
這就是“真空脫氣”的土法子。
把“大鍋亂燉”,改成了“小火慢燉”。
再次開機。
這一次,爐子裏的景象變了。
一根粗大的鉬棒懸掛著,緩緩旋轉。
電子束像一把火炬,舔舐著棒子的底端。
一顆顆亮晶晶的金屬液滴,像雨點一樣落下。
沒有爆炸,沒有飛濺。
液滴落入下方的水冷銅坩堝,重新凝固成錠。
“氣排乾淨了。”老李鬆了口氣,“但這純度……還不夠啊。”
化驗結果出來了:99.95%。
離做晶片要求的99.9999%6N,還差得遠。
裏麵的雜質比如鐵、鎳、碳,並沒有隨著氣體跑掉。它們還混在鉬裡。
“怎麼把雜質弄出來?”
“雜質和鉬混在一起,就像水和酒精混在一起,很難分。”
林遠盯著那個重新凝固的鉬錠。
“利用貪吃的原理。”
“什麼?”
“區域熔煉ZoneRefining。”
林遠在白板上畫了一條長長的金屬錠。
“雜質有個特性:它們更喜歡待在液體裏,不喜歡待在固體裏。”
“如果我們把這塊金屬錠,從左到右,區域性加熱。”
“製造一個隻有幾厘米寬的熔化區。”
“然後,讓這個熔化區,慢慢地,從頭走到尾。”
“當熔化區往前走的時候,後麵冷卻結晶的部分,會把雜質踢出來。”
“雜質就會被迫跑進前麵的液體裏。”
“就像掃地一樣。”
“那個熔化區就是掃帚,把所有的灰塵雜質,都掃到最後麵!”
“最後,把尾巴切掉,剩下的就是純凈的!”
“這就叫趕鴨子!”
原理懂了,操作很難。
要控製那個“熔化區”穩定地移動,速度不能快也不能慢。
快了,雜質來不及跑。
慢了,金屬會再次汙染。
“汪總,看你的了。”
“盤古”再次接管了電子槍。
螢幕上,那個藍色的光圈,套在長長的鉬錠上,開始緩慢移動。
速度:1毫米/分鐘。
就像蝸牛爬一樣。
但是,效果驚人。
隨著光圈的移動,雜質不斷地向後富集。
掃一遍。
掃兩遍。
掃十遍!
整整三天三夜。
這塊金屬被反覆熔化、凝固了十次。
最後。
“切尾巴!”
工人把金屬錠的最後一段那是黑色的,全是雜質切掉。
剩下的部分,閃爍著銀白色的、純凈的光芒。
送檢。
純度:99.%!
6N級高純鉬!
“成了!”孫大炮坐在輪椅上,激動得拍大腿,“這比金子還純啊!”
林遠拿著那塊沉甸甸的高純鉬。
這就是晶片的“電極”。
有了它,碳基晶片的最後一道難關攻克了。
“顧盼,”林遠走出車間,雖然滿臉疲憊,但眼神明亮。
“把這塊金屬,送到北大彭教授那裏。”
“告訴他,這是江鋼幾萬工人,用汗水給他煉出來的。”
“讓他省著點用。”
“還有,”林遠看向遠方。
“既然我們能煉鉬,那我們就能煉鎢、鉭、鈮。”
“我們要建立一個國家級特種金屬材料庫。”
“以後,不管外國人卡什麼脖子。”
“我們都能自己造。”
然而,就在這時。
一個意想不到的電話打來了。
是“華為”的一位高管。
“林董,聽說你們搞出了6N級的鉬?”
“是的。”
“我們想買。”
“沒問題,大家都是盟友。”
“不,不僅僅是買。”對方的聲音有些嚴肅。
“我們想請您,幫個忙。”
“什麼忙?”
“我們有一批射頻晶片5G晶片。”
“因為缺少一種關鍵的濾波器材料,一直沒法量產。”
“那種材料,也是被日本壟斷的。”
“叫鉭酸鋰LiTaO3。”
“您既然能搞定鈮酸鋰,能不能……順手幫我們也搞定這個?”
林遠愣了一下。
5G晶片?
這是美國人製裁華為最狠的地方。如果能幫華為突破這個……
那就是捅了美國人的肺管子。
“鉭酸鋰……”
林遠想了想。
“和鈮酸鋰是親兄弟,性質差不多。”
“但是,鉭的熔點更高,更難伺候。”
“不過,”林遠笑了。
“既然爐子都熱了,那就再煉一爐!”
“告訴華為。這活兒,我接了。”
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