Глава 580 Метод охлаждения жидкого металла
После короткой паузы разговор всех вернулся к оборудованию, которое производилось у них на глазах.
Ма Липин повел Чан Хаонаня вверх по лестнице и подошел к ряду операционных:
«По сути, после того, как были определены эксплуатационные параметры лопаток турбины Turbofan 10, мы также попытались использовать новое оборудование для производства партии продукции. Остальные детали были в порядке. Хотя были небольшие дефекты, их можно было устранить путем последующей отделки».
«Только окончательный процесс затвердевания очень трудно контролировать. Полученные монокристаллы имеют большие дефекты на уровне кристаллов, и даже большая часть из них не являются монокристаллами напрямую. Нет возможности исправить это позже, поэтому нам приходится временно останавливать работу и ждать. Производство возобновится после того, как будут решены проблемы с процессом».
Говоря это, он достал сбоку упакованную лопатку турбины и передал ее Чан Хаонаню:
«Это наиболее типичная партия отходов среди наших предыдущих партий».
«В этом продукте собраны различные кристаллы, веснушки, сегрегация компонентов, избыточное содержание кислорода и азота, большое расстояние между первичными дендритами, ориентация кристаллов, отклоняющаяся от направления напряжения, короче говоря, дефекты монокристаллов, описанные в учебниках».
«Даже если вы хотите намеренно произвести такой отходный продукт, сделать это трудно. Если эта вещь не связана с проектом Тайхан и должна храниться в секрете, я хотел бы достать ее и показать своим студентам...»
Чан Хаонан взял клинок и снова и снова смотрел на него.
Конечно, невооруженным глазом увидеть ничего невозможно. Различия в морфологии кристаллов могут быть не полностью видны даже с помощью обычного оптического микроскопа. Для их обнаружения требуется специальное оборудование.
«Турбовентилятор 10 все еще находится на стадии исследований и разработок, и все, что связано с проектом, естественно, является совершенно секретным. Однако после его завершения эти отходы не будут столь чувствительными. Хотя их все еще невозможно вывезти напрямую, вы можете сделать фотографии кристаллических форм».
Возвращая «идеальный» продукт переработки отходов Ма Липину, он сказал:
«Итак, вы считаете, что это проблема регулировки параметров процесса затвердевания?»
Выражение лица Ма Липина было настолько сложным, что Чан Хаонань, услышав его, некоторое время стоял и размышлял:
«Если это так, то даже если мы наконец найдем процесс, который позволит стабильно формировать монокристаллы, эффективность производства будет очень низкой?»
«Просто размер лопаток турбовентилятора 10 действительно немного великоват, а форма относительно сложная, поэтому мы можем работать только медленно и осторожно. Это также является основной причиной общей низкой эффективности производства авиадвигателя третьего поколения…»
Тот кивнул:
Ма Липин был ошеломлен. Через некоторое время он с трудом заговорил:
«Если использовать все жидкости, то потушить огонь невозможно?»
"а?"
"Хорошо…"
«Господин Чан, причина, по которой этот метод называется методом высокоскоростного затвердевания, заключается в том, что он очень быстрый по сравнению с традиционным методом снижения мощности».
«Более того, охлаждающий эффект водяного охлаждения слишком хорош для выращивания кристаллов. Кристаллы, которые внезапно подвергаются воздействию низких температур, будут неконтролируемо расширяться, и форма кристалла не может быть гарантирована вообще, и...»
«Нет, я имею в виду, что поскольку эффективность охлаждения холодного конца тепловым излучением намного ниже, чем у пластины водяного охлаждения, почему бы просто не использовать жидкость для охлаждения всей заготовки?»
Очевидно, он считал, что Чан Хаонань недоволен эффективностью их производства.
Ма Липин вытер пот со лба:
«Конечно, да».
«Когда высокоскоростная кристаллизация используется для производства лопаток за рубежом, скорость вытягивания также должна быть точно отрегулирована. Поскольку эффективность рассеивания тепла в процессе теплового излучения невозможно контролировать, температурный градиент водоохлаждаемой части может быть уменьшен только настолько, насколько это возможно, чтобы обеспечить постепенное распределение температуры на протяжении всего процесса. Более среднее значение».
«Но когда отливку вытаскивают из зоны изоляции, теплоотдача постепенно становится в основном радиационной, а эффективность теплоотдачи резко падает, в результате чего градиент температуры на фронте затвердевания продолжает уменьшаться. Полученные отливки склонны к дефектам, и чем больше размер монокристалла, тем дефекты становятся более очевидными».
Однако последний махнул рукой:
«Конечно, это не может быть вода. Разница между точкой замерзания и точкой кипения воды составляет всего 100°C. Диапазон слишком узок для контроля температуры холодного конца, и нет способа управлять им».
Прежде чем он закончил говорить, его прервал Чан Хаонань, который уже не мог сдерживаться:
«Я имею в виду использование жидкости с большой теплопроводностью, высокой температурой кипения, низкой температурой замерзания и большой теплоемкостью. Непосредственно погрузить в нее корни извлеченных лопаток и использовать теплопроводность для улучшенного охлаждения. Таким образом, температурный градиент всей заготовки может быть большим и высоким. Стабильная скорость кристаллизации и качество кристаллов также могут быть гарантированы одновременно».
«Он имеет высокую температуру кипения, низкую температуру замерзания и большую теплоемкость…»
Ма Липин посмотрел на небо и задумался на некоторое время. Сначала он хотел узнать, где может быть такая волшебная вещь.
Но вскоре я понял, что ошибался.
Существует большой класс материалов, которые отвечают этому требованию, но их обычно не считают «жидкостями».
«Значит, это просто... жидкий металл?»
Чан Хаонан кивнул:
«Из моих первых мыслей, лучше всего использовать алюминий или олово. Как вы сказали, точка замерзания не может быть слишком низкой, иначе внезапный сильный холод окажет неблагоприятное воздействие на рост кристаллов».
На этот раз Ма Липин не ответил сразу. Вместо этого он ходил взад-вперед перед шкафом, очевидно, размышляя о целесообразности этого технического маршрута.
«Господин Чан, если использовать жидкий металл, то потребуется контролировать больше рабочих переменных, особенно при увеличении скорости охлаждения».
Через несколько минут он снова остановился и посмотрел на Чан Хаонаня:
«По крайней мере, мы должны учитывать изменение температуры самого жидкого металла после его контакта с кристаллом. Более того, даже если теплопроводность относительно велика, из-за недостаточной текучести внутри жидкости будет формироваться новое температурное поле, и это температурное поле должно одновременно контролироваться. , мы также должны учитывать, что сам наш метод нагрева также неравномерен...»
Даже не начинай считать, даже одна мысль об этом вызывает у Ма Липин головокружение.
«А что, если использовать метод равномерного нагрева, например, микроволновый нагрев?»
Чжун Шихун, который не мог говорить рядом с ним, вдруг предложил:
«Это может уменьшить по крайней мере одну переменную…»
Прежде чем он закончил говорить, он увидел напротив себя двух человек, которые смотрели на него со сложным взглядом.
«Вы… хотите… использовать микроволновую печь… для нагрева металла?»
Голос Ма Липин был немного невероятным.
Точно так же, как он сделал, когда столкнулся с Чан Хаонаном.
Просто раньше он сомневался, что его уровень недостаточно высок, а теперь сомневается в интеллекте Чжун Шихуна...
Микроволны оказывают поверхностное воздействие на металлы и могут проникать только в очень тонкий поверхностный слой металла, не способные прогреть весь металл изнутри, как кипящая вода.
"неважно…"
Чжун Шихун тут же замолчал, когда понял, что высказал плохую идею.
«Короче говоря, если ввести жидкий металл, логика управления будет чрезвычайно сложной, включая нашу следующую оптимизацию процесса. Каждый раз, когда вводится еще один параметр, сложность оптимизации будет возрастать экспоненциально...»
«Можем ли мы... действительно получить результаты за несколько месяцев?»
Когда сложность модели достаточно велика, рассчитать результаты сложно даже с помощью компьютера.
Особенно в настоящий момент суперкомпьютеры Китая по-прежнему значительно отстают от мирового уровня по основным показателям.
"Это..."
Чан Хаонан надел шлем на голову:
«Я ничего не могу сказать о других, но поскольку я здесь главный, это не должно быть большой проблемой…»
(Конец этой главы)
