大兴军工基地的红砖围墙上,长出了密集的爬山虎新叶。
围墙外,工程第一总队的战士背着步枪,在岗亭两侧跨立警戒。
基地内部,旧电子管厂的原址上,新建成的特种材料车间外墙,刷着绿色的防锈漆。
墙面上印着白色的标语:
安全生产,质量第一。
早晨七点半,启航芯片工厂基地主任陈建业穿着白大褂,头戴防静电无尘帽,推开特种材料车间的双开大门。
场地中间立着一台外观硬朗的设备,这是利用天工七号机床切削出来的纯铜底座,配合大兴基地原有的高频感应炉改装而成的加热器。
炉体外围缠绕着粗壮的紫铜线圈,线圈连接着三组重型工业电容柜,旁边是一座三米高的液氮储罐。
“各设备通电自检情况汇报。”陈建业走到主控台前。
技术员小刘坐在电脑屏幕前,敲击了几下键盘。
“感应线圈电阻值正常,液氮强制喷射阀门压力正常,水冷循环管网流速达标,本地缓存设备已接入盘古企业级网关。”
陈建业拿起桌上的纸质参数表。
这张表上,印着航天动力研究所钱致远团队发来的绝密数据,旁边是盘古系统算出的加热方案。
“航天级陶瓷基粉末与特种钨钼合金粉末,配比完成了吗?”陈建业问。
“三十公斤混合物料,已经全部装入高纯度石墨坩埚,放置在炉膛中心。”负责上料的工人回答。
陈建业低头看着参数单最核心的一行数字。
加热频率:850千赫兹。
冷却定型窗口期:0.05秒。
窗口期内强制变温次数:120次。
陈建业研究了半辈子材料工程,对金属热处理的参数极为敏感。
在目前的传统冶金工业中,热处理炉的温度控制极限是秒级。
工人们通过控制电炉的功率旋钮,保持几小时或十几小时的恒定高温,然后自然冷却或者淬水冷却。
现在,盘古系统要求在0.05秒的极短时间内,控制电感线圈和液氮阀门,执行一百二十次具有精确温差梯度的急剧升降温操作。
陈建业知道,人类的神经反射速度根本无法完成这种操作。
现有的独立单片机,也处理不了这么密集的高频电信号指令。
唯一的物理实现路径,就是完全交出设备的底层控制权,让三千公里外的超级计算机,通过光缆直接指挥电容柜的放电开关。
“申请燕京主节点算力通道介入。”陈建业下达指令。
小刘移动鼠标,点击软件界面的绿色申请按键。
两秒钟后,屏幕右上角的红色离线标志熄灭,绿色的连通指示灯亮起,并且毫无闪烁。
燕京主节点庞大且冗余的算力,顺着地下专线涌入大兴基地的特种设备控制板。
“盘古系统接管温控权限成功。”小刘汇报道。
陈建业深吸一口气,伸手按下主控台上的红色启动按钮。
“第一批次混合烧结实验,启动。”
车间内的照明灯组,出现了瞬间的电压衰减,三组重型电容柜发出低沉的电流蜂鸣声。
高频感应炉内部,紫铜线圈通电。
850千赫兹的高频交变电流,产生强烈的交变磁场。
磁力线穿透石墨坩埚,在内部的钨钼合金颗粒和陶瓷基粉末之间产生涡流效应。
粉末内部的电子剧烈运动,产生极高的热量。
电脑屏幕上,代表炉膛中心温度的红色曲线以九十度的直角垂直攀升。
两秒钟内,温度突破两千八百摄氏度。
石墨坩埚内部散发出刺眼的白光。
防辐射观察窗外,陈建业戴着墨绿色护目镜,注视着内部的反应过程。
高熔点的钨钼合金粉末在高温下熔融,液态金属包裹住陶瓷基颗粒。
“第一阶段熔融融合完成。进入0.05秒冷却定型窗口。”小刘大声报出进度。
设备外接的液氮喷射阀门传来尖锐的机械开合声。
气流声响成一片,根本分辨不出具体的喷射次数。
燕京超算中心的盘古主机,根据极速建立的流体力学模型,向液氮阀门和电容柜下达了微秒级的指令。
电流的频率在急剧变幻。
液氮通过特制的不锈钢喷嘴,精准冲击在坩埚外壁的特定位置。
高温与极寒在微观尺度下发生千万次碰撞。
晶格在高温下解体,在低温下重组,然后再次被高温软化,最后被绝对的低温瞬间锁死定型。
整个过程发生得极快。
主控屏幕上的绿灯亮起,蜂鸣器长鸣一声。
“冷却定型结束,设备停机。”小刘抹了一把汗。
感应炉内部的白光消失,车间里只剩下残余液氮挥发产生的排气声。
陈建业摘下护目镜,看了一眼墙上的挂钟。
整个过程不到五分钟。
一种可能颠覆现有重工业底层物理强度的材料,就这样完成了高温烧结。
属实让人不可思议,尤其是在1997年。
“打开观察舱门。”陈建业下令。
气动门缓缓上升,热浪扑面而来。
工人操作防高温机械臂,伸入炉膛,从开启的石墨坩埚中,夹出三根暗灰色的实心圆柱体。
每一根圆柱体长四十厘米,直径八厘米。
这是直接根据天工机床主轴转子的尺寸,倒模烧结出来的毛坯棒料。
三根棒料被放置在耐火工作台上。
陈建业走过去,拿起放大镜,仔细观察棒料的表面外观。
暗灰色的表面质感极佳,没有发现任何肉眼可见的宏观裂纹,没有气孔,表面光洁度出奇地高。
“外观检测合格,未见物理应力断层。”陈建业放下放大镜,保持克制的说道,内心其实早就激动不已。
“切断一号棒料,取中段和两端各五毫米的样品,送理化实验室。”
操作人员启动带有水冷系统的金刚石切割机。
这种新材料的硬度远超普通的高碳钢,金刚石锯片用了整整十分钟,才切下三个薄片样品。
理化实验室内。
样品经过打磨机抛光,放入特种腐蚀液中进行酸洗显影,最后被放置在光学工作台上。
小刘操作着最新采购的高倍金相显微镜,目镜通过数据线连接着旁边的高清显示器。
屏幕上,出现了材料内部的微观图像。
极为规则的几何网络结构,灰黑色的陶瓷相,均匀地分布在亮白色的钨钼合金基体中,结合边界十分清晰,没有模糊的过渡带。
“连接盘古系统,调出072工程的陶瓷基复合材料虚拟推演图谱。”
陈建业站在小刘身后,继续克制着激动的情绪。
屏幕左侧,显示出昨天由盘古系统算出的完美理论晶格模型,右侧是显微镜下刚刚拍摄的实际烧结试样照片。
小刘点击图像重叠比对软件。
绿色的线条扫描过两张图片。
五秒钟后,屏幕弹出一组红色的检测数据。
【晶格结构吻合度:98.7%】
小刘握着鼠标的手停住了,他盯着那个数字,从椅子上猛然站起来转过身。
“陈主任!成了!”小刘激动得很。