第404章 這就是差距嗎?
他話音剛落下,肖宿已經走近了了,他連忙邁開步子,迎了上去。
「肖教授,歡迎歡迎!」
韓柏岩的臉上都笑出一道道的褶子了,「上次見過一面之後,我早就盼著你能來航天科工走一趟了,今天總算是把你盼來了。」
肖宿和他握了握手,目光從他身後的幾個人身上掃過:
「韓總,這次過來主要是想看基底材料的相關製備情況。」
「我知道我知道,高助理在電話里都說了。
基底材料的事,咱們航天這邊確實有一些積累。
我先帶你去看看我們目前的產品,然後有什麼需要改進的,你儘管提。」
韓柏岩一邊說,一邊做了個請的手勢,帶著肖宿一行人往廠區深處走去。
穿過兩道門禁,經過一條長長的、兩側掛滿了歷史照片的走廊,又轉了幾個彎,一行人終於來到了一棟看起來有些年頭但安保級別明顯更高的廠房前。
這棟廠房的牆壁厚度明顯比普通建築厚很多,門也是雙層的防爆門,窗戶小而窄,像是碉堡的射擊孔。
門口的標識牌上用白色字體寫著「特種塗層與功能材料製備車間」。
韓柏岩在門禁系統上刷了自己的工卡,又按了指紋,厚重的防爆門這才緩緩打開。
車間內部出乎意料地乾淨整潔,地面是淺灰色的環氧樹脂地坪,燈光明亮但不刺眼,空氣里瀰漫著一種若有若無的化學試劑的味道。
一排排不鏽鋼工作檯上擺滿了各種樣品和測試設備,靠牆的架子上整整齊齊地碼著成百上千個貼著標籤的樣品盒。
遠處的潔淨間裡,透過玻璃可以看到穿著全套無塵服的操作人員在精密鍍膜設備前忙碌著。
韓柏岩領著肖宿來到一張寬大的實驗台前,實驗台上已經提前擺好了一排樣品,每一塊樣品都貼了標籤,註明了材料體系和批次號。
「肖教授,這就是我們目前在用的幾種耐高溫塗層基底材料了,從環氧樹脂、聚氨酯、有機矽,到更高級的聚醯亞胺和聚苯並咪唑,全部都有。」
肖宿拿起其中一塊標著「有機矽-高苯基型」的樣品,拇指和食指捏著邊緣,把它舉到燈光下。
樣品是一塊邊長約五厘米的正方形薄片,表面光滑,呈半透明狀,顏色略帶淡黃,那是苯基含量較高的有機矽樹脂的典型特徵。
它的柔性看起來不錯,對摺之後能自行彈回,沒有出現明顯的摺痕。
但是肖宿的關注點並不在它的柔性上。
他把樣品放在實驗台上,手指按在樣品表面,輕輕施力,然後鬆開,樣品恢復了原來的形狀,可在恢復的過程中,表面反射的光斑出現了一瞬間的延遲,那是材料內部應力釋放不均勻的表現。
「這塊苯基矽樹脂的苯基摩爾比是多少?」
站在韓柏岩身後的趙簡快速翻了一下樣品記錄本:
「百分之三十二,這是去年做的中試產品,用來做火箭發動機噴管外壁的中溫段熱防護塗層的。」
肖宿把樣品放回實驗台,搖了搖頭:「苯基含量還不夠,而且,交聯劑用的是正矽酸乙酯吧?」
趙簡的眉頭微微動了一下,心裡升起一絲驚訝。
他是怎麼一眼看出交聯劑用的是正矽酸乙酯的?
「是正矽酸乙酯,」趙簡誠實地回答,「航天高溫塗層體系里,正矽酸乙酯是最成熟的交聯劑了,不過,您是怎麼看出來的呢?」
肖宿看了他一眼,指了指樣品表面一個很難察覺的微小裂紋,說道:
「正矽酸乙酯交聯的矽氧烷網絡,交聯密度太高,分子鏈段的運動自由度不夠,所以宏觀上表現出來的熱膨脹係數壓不下去。
而且,高交聯密度會讓材料在熱循環中積累不可逆的微裂紋,這些裂紋雖然在低溫下肉眼看不出來,但是如果拿去做納米壓印,天線單元的間距偏差就會在這些裂紋處成倍放大。」
趙簡聽著聽著,眼睛都瞪大了。
他做有機矽塗層做了十幾年,當然知道正矽酸乙酯交聯會有微裂紋的問題,但是這個問題在塗層厚度動輒幾十到上百微米的航天應用場景里影響不大,所以從來都沒有人在意過。
而肖宿在拿起那塊樣品的幾秒鐘里,不僅精準地指出了交聯劑體系,還預判了它在納米級薄膜應用中會出現的具體失效模式。
這就是差距嗎?
肖宿很快看完了所有的材料,他把樣品放到一邊,直截了當的說道:
「這個方向的改進空間是有的,但是周期會很長。
你們之前有沒有嘗試過更低的交聯密度?或者用非水解溶膠凝膠法去做?」
周飛寧站在韓柏岩身旁,聽到這個問題,不由自主地往前邁了一步。
「肖教授,非水解溶膠凝膠法我們實驗室做過,」
周飛寧把手裡的文件夾抱在胸前,目光認真,「當時我們是用二甲基二乙氧基矽烷和苯基三甲氧基矽烷共前驅體,鹽酸催化,交聯度確實比正矽酸乙酯體系低了不少,做出來的薄膜柔性好了很多。
但是這樣的問題也很大,膜厚均勻性非常差,旋塗出來的膜在邊緣和中心區域的厚度能差到百分之二十以上,根本達不到納米級膜厚控制的要求,所以後來也就擱置了。」
「百分之二十的均勻性,」肖宿微微點了點頭,像是早就料到了這個數據,「這應該不是非水解溶膠凝膠法本身的問題,而是你的溶劑揮發曲線和旋塗轉速曲線沒有匹配好。」
「?」
這話不禁讓周飛寧愣了一下。
溶劑揮發曲線和旋塗轉速曲線?
這兩條曲線的匹配問題,她以前確實沒往這個方向想過。
在她十幾年的鍍膜經驗里,旋塗工藝的優化主要靠調整轉速、時間和溶液濃度這幾個參數,從來沒有人告訴過她,溶劑揮發曲線和轉速曲線之間還存在著一個可以定量優化的匹配關係啊。
「肖教授,歡迎歡迎!」
韓柏岩的臉上都笑出一道道的褶子了,「上次見過一面之後,我早就盼著你能來航天科工走一趟了,今天總算是把你盼來了。」
肖宿和他握了握手,目光從他身後的幾個人身上掃過:
「韓總,這次過來主要是想看基底材料的相關製備情況。」
「我知道我知道,高助理在電話里都說了。
基底材料的事,咱們航天這邊確實有一些積累。
我先帶你去看看我們目前的產品,然後有什麼需要改進的,你儘管提。」
韓柏岩一邊說,一邊做了個請的手勢,帶著肖宿一行人往廠區深處走去。
穿過兩道門禁,經過一條長長的、兩側掛滿了歷史照片的走廊,又轉了幾個彎,一行人終於來到了一棟看起來有些年頭但安保級別明顯更高的廠房前。
這棟廠房的牆壁厚度明顯比普通建築厚很多,門也是雙層的防爆門,窗戶小而窄,像是碉堡的射擊孔。
門口的標識牌上用白色字體寫著「特種塗層與功能材料製備車間」。
韓柏岩在門禁系統上刷了自己的工卡,又按了指紋,厚重的防爆門這才緩緩打開。
車間內部出乎意料地乾淨整潔,地面是淺灰色的環氧樹脂地坪,燈光明亮但不刺眼,空氣里瀰漫著一種若有若無的化學試劑的味道。
一排排不鏽鋼工作檯上擺滿了各種樣品和測試設備,靠牆的架子上整整齊齊地碼著成百上千個貼著標籤的樣品盒。
遠處的潔淨間裡,透過玻璃可以看到穿著全套無塵服的操作人員在精密鍍膜設備前忙碌著。
韓柏岩領著肖宿來到一張寬大的實驗台前,實驗台上已經提前擺好了一排樣品,每一塊樣品都貼了標籤,註明了材料體系和批次號。
「肖教授,這就是我們目前在用的幾種耐高溫塗層基底材料了,從環氧樹脂、聚氨酯、有機矽,到更高級的聚醯亞胺和聚苯並咪唑,全部都有。」
肖宿拿起其中一塊標著「有機矽-高苯基型」的樣品,拇指和食指捏著邊緣,把它舉到燈光下。
樣品是一塊邊長約五厘米的正方形薄片,表面光滑,呈半透明狀,顏色略帶淡黃,那是苯基含量較高的有機矽樹脂的典型特徵。
它的柔性看起來不錯,對摺之後能自行彈回,沒有出現明顯的摺痕。
但是肖宿的關注點並不在它的柔性上。
他把樣品放在實驗台上,手指按在樣品表面,輕輕施力,然後鬆開,樣品恢復了原來的形狀,可在恢復的過程中,表面反射的光斑出現了一瞬間的延遲,那是材料內部應力釋放不均勻的表現。
「這塊苯基矽樹脂的苯基摩爾比是多少?」
站在韓柏岩身後的趙簡快速翻了一下樣品記錄本:
「百分之三十二,這是去年做的中試產品,用來做火箭發動機噴管外壁的中溫段熱防護塗層的。」
肖宿把樣品放回實驗台,搖了搖頭:「苯基含量還不夠,而且,交聯劑用的是正矽酸乙酯吧?」
趙簡的眉頭微微動了一下,心裡升起一絲驚訝。
他是怎麼一眼看出交聯劑用的是正矽酸乙酯的?
「是正矽酸乙酯,」趙簡誠實地回答,「航天高溫塗層體系里,正矽酸乙酯是最成熟的交聯劑了,不過,您是怎麼看出來的呢?」
肖宿看了他一眼,指了指樣品表面一個很難察覺的微小裂紋,說道:
「正矽酸乙酯交聯的矽氧烷網絡,交聯密度太高,分子鏈段的運動自由度不夠,所以宏觀上表現出來的熱膨脹係數壓不下去。
而且,高交聯密度會讓材料在熱循環中積累不可逆的微裂紋,這些裂紋雖然在低溫下肉眼看不出來,但是如果拿去做納米壓印,天線單元的間距偏差就會在這些裂紋處成倍放大。」
趙簡聽著聽著,眼睛都瞪大了。
他做有機矽塗層做了十幾年,當然知道正矽酸乙酯交聯會有微裂紋的問題,但是這個問題在塗層厚度動輒幾十到上百微米的航天應用場景里影響不大,所以從來都沒有人在意過。
而肖宿在拿起那塊樣品的幾秒鐘里,不僅精準地指出了交聯劑體系,還預判了它在納米級薄膜應用中會出現的具體失效模式。
這就是差距嗎?
肖宿很快看完了所有的材料,他把樣品放到一邊,直截了當的說道:
「這個方向的改進空間是有的,但是周期會很長。
你們之前有沒有嘗試過更低的交聯密度?或者用非水解溶膠凝膠法去做?」
周飛寧站在韓柏岩身旁,聽到這個問題,不由自主地往前邁了一步。
「肖教授,非水解溶膠凝膠法我們實驗室做過,」
周飛寧把手裡的文件夾抱在胸前,目光認真,「當時我們是用二甲基二乙氧基矽烷和苯基三甲氧基矽烷共前驅體,鹽酸催化,交聯度確實比正矽酸乙酯體系低了不少,做出來的薄膜柔性好了很多。
但是這樣的問題也很大,膜厚均勻性非常差,旋塗出來的膜在邊緣和中心區域的厚度能差到百分之二十以上,根本達不到納米級膜厚控制的要求,所以後來也就擱置了。」
「百分之二十的均勻性,」肖宿微微點了點頭,像是早就料到了這個數據,「這應該不是非水解溶膠凝膠法本身的問題,而是你的溶劑揮發曲線和旋塗轉速曲線沒有匹配好。」
「?」
這話不禁讓周飛寧愣了一下。
溶劑揮發曲線和旋塗轉速曲線?
這兩條曲線的匹配問題,她以前確實沒往這個方向想過。
在她十幾年的鍍膜經驗里,旋塗工藝的優化主要靠調整轉速、時間和溶液濃度這幾個參數,從來沒有人告訴過她,溶劑揮發曲線和轉速曲線之間還存在著一個可以定量優化的匹配關係啊。