第402章 事半功倍
聽到這裡，旁邊一直安靜的溫和林忽然開口問道：「那除了LCP之外，還有沒有別的路子？比如直接在介質基底上做一層熱膨脹係數的緩衝層，把基底的熱脹冷縮應力給吃掉呢？」
「這個方案理論上是可行的，」李晉遠想了想，「緩衝層可以用氧化矽，PECVD沉積就可以了。
氧化矽的熱膨脹係數只有百萬分之零點五，鍍一層幾十納米厚的在聚醯亞胺基底上，確實能拉住一部分基底的熱膨脹。
但是問題是鍍了氧化矽之後，基底就不再是完全透明的了，在短波端的透光率會掉到百分之九十以下，會影響可見光全頻段的隱身效果。」
幾個人來回討論了好一會兒，方案提了好幾個，但是每一個方案要麼是技術上走不通，要麼是材料和產能上拿不到。
討論的氛圍從熱烈慢慢降到了沉悶，坐在後排的羅華靠回椅背上長長地嘆了口氣，揉了揉眉心。
「所以說來說去，最後還是卡在了基底材料的熱膨脹係數上。」
「柔性、透明、低膨脹、能做薄，這四個要求放一起，基本上是把現成的材料體系全排除了。」
趙雪晴也嘆了一口氣，「說白了，符合條件的基底材料現在根本造不出來。」
這話一出，所有人的情緒都不禁低沉了下來，思路全卡在了死胡同里，唯獨肖宿沒跟著他們消沉。
他的腦子飛快運轉著，忽然，他的眼睛一亮，像是抓到了一點突破口。
「航空航天的耐高溫隱身塗層，用的是什麼基底？」
他一開口，所有人的目光就又聚回了他身上。
趙雪晴和柯東對視了一眼，兩個人對他問的問題都有些意外。
最後還是柯東先開口回答道：
「現在航空航天的隱身塗層體系和我們這套超表面隱身衣的技術路線是完全不同的，他們用的是吸波塗料，就是直接把吸收劑和粘合劑塗覆在蒙皮表面，不存在獨立的介質基底這個概念的。」
肖宿點了點頭，看著他聲音平淡的說出了讓所有人都意外的話：
「或許不是因為不需要，而是因為吸波塗料的厚度和重量已經大到沒必要考慮基底熱膨脹了。
他們用的是什麼粘合劑體系？」
柯東愣了一下，然後迅速反應過來，答道：
「環氧樹脂、聚氨酯、有機矽，這三種是主流。
高溫段用有機矽，中溫段用環氧，低溫段用聚氨酯。」
「有機矽的熱膨脹係數大概在多少？」
「百萬分之兩百到三百，」柯東回答得很流利，「比聚醯亞胺還高。」
肖宿沒有接話，他的眼睛微微眯了起來。
有機矽的熱膨脹係數確實高，但是有機矽有一個其他材料都比不了的優勢，那就是它的分子鏈柔性極強，可以通過側基改性和交聯密度調控來大幅度調節它的熱機械性能，如果能在有機矽主鏈上引入剛性基團，比如苯基或者多面體低聚倍半矽氧烷，就能在不大幅損失柔性的前提下把熱膨脹係數壓下來了。
但是，改性的有機矽要做到納米級的膜厚均勻性和表面平整度，難度是很大的。
旋塗法的膜厚均勻性在微米級還行，但是納米級就完全不夠看了，得用分子層沉積或者Langmuir-Blodgett膜法，才能做到亞納米級的膜厚控制，但這些技術在有機矽體系里的應用還很有限。
而且，有機矽的折射率在一點四左右，比聚醯亞胺的一點七低了不少，如果直接用來替代聚醯亞胺做介質基底，那整個超表面天線陣列的阻抗匹配條件都得重新計算了。
「國內做有機矽材料改性的，有哪些單位？」
趙雪晴想了想，說道：
「有機矽改性這方面，華科院化學所的高分子物理與化學實驗室是做的最久的，他們有一整套苯基矽樹脂的配方體系，熱膨脹係數最低能壓到百萬分之五十。
但是他們的材料主要用在電子封裝上，做的是毫米級厚度的灌封膠，沒人試過拿來做納米級薄膜。」
「百萬分之五十，」肖宿把這個數字在心裡過了一遍，「比聚醯亞胺還高了一倍多。」
「對，但是他們的苯基含量還有上調的空間，理論上如果苯基摩爾比從現在的百分之三十提到百分之五十以上，熱膨脹係數有希望壓到百萬分之三十以內。
但是苯基含量太高的話，薄膜的柔韌性會急劇下降，可能彎一下就會開裂。」
「那就在苯基矽樹脂主鏈上接枝柔性鏈段，用嵌段共聚的方式平衡剛性和韌性。」
趙雪晴張了張嘴，像是想說點什麼，張了張嘴，又把話咽了回去。
她當然知道嵌段共聚可以平衡剛性和韌性，這條思路在理論上是沒有問題的，但是在實際的工藝落地中需要大量的實驗疊代來調優嵌段比例、分子量和微相分離結構，在目前的周期內能不能跑通還是個大問題呢。
「先把華科院化學所那邊的苯基矽樹脂樣品拿過來測一下熱膨脹係數和折射率，薄膜製備用旋塗法走第一輪工藝驗證，膜厚均勻性如果達不到納米級的話，後續再上Langmuir-Blodgett膜法做精控。」
肖宿把話說完，看向高長安：「高助理，去聯繫一下。」
高長安點點頭，立刻在筆記本上記了下來。
「那航空航天那邊的塗層粘合劑體系，還需要對接嗎？」柯東問了一句。
「嗯，」肖宿點頭，「直接把超表面天線陣列做在有機矽基底上只是其中一個方向而已，把吸波塗料的粘合劑換成我們這套譜域對消的介質基底這個方向也需要嘗試。
如果能做到，戰機的隱身塗層就可以同時覆蓋微波段和可見光頻段了。
兩個方向同時推進，事半功倍。」
柯東聽完，已經完全被肖宿的這兩個思路震撼到了。
把超表面天線陣列高度集成到蒙皮塗層里，讓隱身戰機直接實現從單一頻段到全頻段隱身的範式跨越。
這格局和野心，太大了吧。
「這個方案理論上是可行的，」李晉遠想了想，「緩衝層可以用氧化矽，PECVD沉積就可以了。
氧化矽的熱膨脹係數只有百萬分之零點五，鍍一層幾十納米厚的在聚醯亞胺基底上，確實能拉住一部分基底的熱膨脹。
但是問題是鍍了氧化矽之後，基底就不再是完全透明的了，在短波端的透光率會掉到百分之九十以下，會影響可見光全頻段的隱身效果。」
幾個人來回討論了好一會兒，方案提了好幾個，但是每一個方案要麼是技術上走不通，要麼是材料和產能上拿不到。
討論的氛圍從熱烈慢慢降到了沉悶，坐在後排的羅華靠回椅背上長長地嘆了口氣，揉了揉眉心。
「所以說來說去，最後還是卡在了基底材料的熱膨脹係數上。」
「柔性、透明、低膨脹、能做薄，這四個要求放一起，基本上是把現成的材料體系全排除了。」
趙雪晴也嘆了一口氣，「說白了，符合條件的基底材料現在根本造不出來。」
這話一出，所有人的情緒都不禁低沉了下來，思路全卡在了死胡同里，唯獨肖宿沒跟著他們消沉。
他的腦子飛快運轉著，忽然，他的眼睛一亮，像是抓到了一點突破口。
「航空航天的耐高溫隱身塗層，用的是什麼基底？」
他一開口，所有人的目光就又聚回了他身上。
趙雪晴和柯東對視了一眼，兩個人對他問的問題都有些意外。
最後還是柯東先開口回答道：
「現在航空航天的隱身塗層體系和我們這套超表面隱身衣的技術路線是完全不同的，他們用的是吸波塗料，就是直接把吸收劑和粘合劑塗覆在蒙皮表面，不存在獨立的介質基底這個概念的。」
肖宿點了點頭，看著他聲音平淡的說出了讓所有人都意外的話：
「或許不是因為不需要，而是因為吸波塗料的厚度和重量已經大到沒必要考慮基底熱膨脹了。
他們用的是什麼粘合劑體系？」
柯東愣了一下，然後迅速反應過來，答道：
「環氧樹脂、聚氨酯、有機矽，這三種是主流。
高溫段用有機矽，中溫段用環氧，低溫段用聚氨酯。」
「有機矽的熱膨脹係數大概在多少？」
「百萬分之兩百到三百，」柯東回答得很流利，「比聚醯亞胺還高。」
肖宿沒有接話，他的眼睛微微眯了起來。
有機矽的熱膨脹係數確實高，但是有機矽有一個其他材料都比不了的優勢，那就是它的分子鏈柔性極強，可以通過側基改性和交聯密度調控來大幅度調節它的熱機械性能，如果能在有機矽主鏈上引入剛性基團，比如苯基或者多面體低聚倍半矽氧烷，就能在不大幅損失柔性的前提下把熱膨脹係數壓下來了。
但是，改性的有機矽要做到納米級的膜厚均勻性和表面平整度，難度是很大的。
旋塗法的膜厚均勻性在微米級還行，但是納米級就完全不夠看了，得用分子層沉積或者Langmuir-Blodgett膜法，才能做到亞納米級的膜厚控制，但這些技術在有機矽體系里的應用還很有限。
而且，有機矽的折射率在一點四左右，比聚醯亞胺的一點七低了不少，如果直接用來替代聚醯亞胺做介質基底，那整個超表面天線陣列的阻抗匹配條件都得重新計算了。
「國內做有機矽材料改性的，有哪些單位？」
趙雪晴想了想，說道：
「有機矽改性這方面，華科院化學所的高分子物理與化學實驗室是做的最久的，他們有一整套苯基矽樹脂的配方體系，熱膨脹係數最低能壓到百萬分之五十。
但是他們的材料主要用在電子封裝上，做的是毫米級厚度的灌封膠，沒人試過拿來做納米級薄膜。」
「百萬分之五十，」肖宿把這個數字在心裡過了一遍，「比聚醯亞胺還高了一倍多。」
「對，但是他們的苯基含量還有上調的空間，理論上如果苯基摩爾比從現在的百分之三十提到百分之五十以上，熱膨脹係數有希望壓到百萬分之三十以內。
但是苯基含量太高的話，薄膜的柔韌性會急劇下降，可能彎一下就會開裂。」
「那就在苯基矽樹脂主鏈上接枝柔性鏈段，用嵌段共聚的方式平衡剛性和韌性。」
趙雪晴張了張嘴，像是想說點什麼，張了張嘴，又把話咽了回去。
她當然知道嵌段共聚可以平衡剛性和韌性，這條思路在理論上是沒有問題的，但是在實際的工藝落地中需要大量的實驗疊代來調優嵌段比例、分子量和微相分離結構，在目前的周期內能不能跑通還是個大問題呢。
「先把華科院化學所那邊的苯基矽樹脂樣品拿過來測一下熱膨脹係數和折射率，薄膜製備用旋塗法走第一輪工藝驗證，膜厚均勻性如果達不到納米級的話，後續再上Langmuir-Blodgett膜法做精控。」
肖宿把話說完，看向高長安：「高助理，去聯繫一下。」
高長安點點頭，立刻在筆記本上記了下來。
「那航空航天那邊的塗層粘合劑體系，還需要對接嗎？」柯東問了一句。
「嗯，」肖宿點頭，「直接把超表面天線陣列做在有機矽基底上只是其中一個方向而已，把吸波塗料的粘合劑換成我們這套譜域對消的介質基底這個方向也需要嘗試。
如果能做到，戰機的隱身塗層就可以同時覆蓋微波段和可見光頻段了。
兩個方向同時推進，事半功倍。」
柯東聽完，已經完全被肖宿的這兩個思路震撼到了。
把超表面天線陣列高度集成到蒙皮塗層里，讓隱身戰機直接實現從單一頻段到全頻段隱身的範式跨越。
這格局和野心，太大了吧。