實驗室里一片寂靜,只有窗外隱約傳來的蟬鳴。
研究員們臉上的表情從疑惑、思索,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎痼@和興奮。
他們原本只當那是個性質(zhì)奇怪的副產(chǎn)物,從未想過其背后可能隱藏著如此巨大的應用潛力。
湯渺教授深吸了一口氣,他作為材料學專家,自然能聽出呂辰話語中的邏輯性和前瞻性。
他走到工作臺前,拿起另一片固態(tài)電解質(zhì)陶瓷樣品,手指微微用力,感受著那堅硬的質(zhì)感,又看了看旁邊記錄本上那些時高時低、卻從未完全歸零的電導率數(shù)據(jù)。
“從結(jié)構(gòu)陶瓷,邁向功能陶瓷……”湯渺教授低聲自語,眼中迸發(fā)出光芒,“是啊!我們一直專注于材料的力學性能、耐熱性能,想著怎么讓它更硬、更耐燒,卻忽略了材料可能具備的‘主動’功能特性!離子電導……電化學性能……這確實是一個全新的、充滿無限可能的方向!”
他語氣斬釘截鐵地對其他研究員說:“小呂說得對!這不僅僅是一個有趣的樣品,這很可能是一個里程碑!我們必須立即對它進行系統(tǒng)性的深入研究!搞清楚它的成分、微觀結(jié)構(gòu)究竟是如何影響其離子電導行為的,探索提升其電導率穩(wěn)定性、降低界面阻抗的方法,目標就是研發(fā)出穩(wěn)定、高效的固態(tài)電解質(zhì)!”
湯渺教授越說越激動,在實驗室內(nèi)踱起步來:“這件事意義重大,遠超我們實驗室自身的能力范圍。我決定,立刻整理現(xiàn)有數(shù)據(jù)和小呂你的構(gòu)想,形成一份詳細的報告,上報給學校和相關(guān)部門!成立專項研究計劃,集中優(yōu)勢力量,聯(lián)合化學、物理、電子工程等多個學科,共同攻關(guān),一定要搶在這扇大門完全開啟之前,占據(jù)一席之地!”
研究員們也群情激昂,一種參與開創(chuàng)性研究的興奮與迫切展現(xiàn)出來。
看著大家的反應,呂辰知道,固態(tài)電解質(zhì)這顆火種,已經(jīng)成功播下。
他適時補充道:“湯教授,除了這種固態(tài)電解質(zhì),咱們實驗室在其他陶瓷材料方面,應該也有不少進展吧?”
提到實驗室的其他成果,湯渺教授臉上露出了自豪的笑容。
他引著呂辰走向另一邊的陳列架,上面擺放著幾種不同顏色和質(zhì)地的陶瓷樣品。
“來來,小呂,你看這個?!彼闷鹨粔K顏色暗紅、表面粗糙但質(zhì)地均勻的磚塊狀樣品,“這是我們在研究陶瓷暖氣片過程中,利用氧化鋁、氧化硅等成分,結(jié)合耐火粘土,研究出來的一種‘耐高溫陶瓷’。
它的耐火度很高,熱穩(wěn)定性好,抗侵蝕的能力也比傳統(tǒng)的耐火磚要強,關(guān)鍵是成本可以做得更低?!?/p>
呂辰接過樣品,掂量了一下,手感沉實:“這是很好的‘變廢為寶’、循環(huán)經(jīng)濟的范例。它的應用前景呢?”
“我們初步設(shè)想,可以嘗試用作熱處理爐的內(nèi)襯、爐輥,或者做成熱電偶的保護套管?!?/p>
湯渺教授解釋道:“這些地方的材料需要長時間承受高溫,我們的初步測試結(jié)果顯示,它的性能不比一些昂貴的耐火材料差,甚至在某些方面還有優(yōu)勢。目前我們正在研究如何優(yōu)化配方和成型工藝,以實現(xiàn)穩(wěn)定、低成本的工業(yè)化生產(chǎn)?!?/p>
“恭喜湯教授了,”呂辰高興道,“這直接服務于現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)節(jié),價值立竿見影,又是一個變廢為寶的大發(fā)現(xiàn)?!?/p>
湯渺教授又指向旁邊幾塊顏色更淺、質(zhì)地致密的陶瓷樣品,語氣鄭重:“這幾塊,算是我們實驗室在‘高性能陶瓷’方面的初步探索成果,也是我們一直以來的主攻方向。主要是從氧化鋁基,以及我們初步嘗試的氮化硅基陶瓷入手?!?/p>
他拿起一塊氧化鋁陶瓷片,用小錘輕輕敲擊,發(fā)出清脆悅耳的聲音:“你看,這種陶瓷,硬度極高,耐磨性非常好,而且‘紅硬性’極佳,就是在高溫下也能保持很高的硬度?!?/p>
呂辰拿起一塊氮化硅陶瓷樣品,其顏色呈灰黑色,手感更顯溫潤,指尖傳來一直種堅不可摧的感覺。
他腦中飛快地閃過一系列應用場景。
“湯教授,”呂辰眼中閃著光,“這種高性能陶瓷,簡直就是為機械加工而生的!您看,車床、銑床、鉆床,使用的金屬切削刀具,磨損多快?如果能用這種陶瓷做成切削刀具,無論是車刀、銑刀還是鉆頭,其耐用度和切削速度,恐怕能提升一個數(shù)量級!還有,精密軸承,如果能用這種陶瓷制成陶瓷球或陶瓷滾子,其高速運轉(zhuǎn)下的穩(wěn)定性、耐磨性和壽命,絕對遠超鋼制軸承!”
湯渺教授聽得頻頻點頭,但作為嚴謹?shù)目茖W家,他也指出了面臨的困難:“小呂你的想法很好。但是,要將這些設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實,還有很多難關(guān)要攻克。比如,如果要用于高速切削,陶瓷刀具的刃口韌性、抗沖擊性能需要進一步提升,崩刃是個大問題。至于陶瓷軸承,陶瓷球的精密加工達到微米級精度本身就是一道高門檻,還有陶瓷與金屬座圈在不同溫度下的膨脹系數(shù)匹配問題,以及在長期交變負荷下的疲勞強度等等,都需要大量的實驗和研究。”
呂辰并未因困難而退縮,反而思路更加開闊:“湯教授,您說的這些是工程應用上必須解決的難題,也正是我們下一步需要立項研究的方向。但我想到的還不止于此?!?/p>
他的聲音帶著憧憬:“您想,這種陶瓷擁有如此優(yōu)異的高溫性能和力學性能,如果它的成分和工藝進一步優(yōu)化,強度、韌性、耐熱沖擊性再上一個臺階……那么,它的舞臺可能就不止于地面的機床了?!?/p>
他抬手指了指天花板:“比如,火箭發(fā)動機的渦輪泵葉片、燃燒室內(nèi)襯、甚至是噴管喉襯……這些地方需要材料在極端高溫、高壓和高速氣流沖刷下工作。我們的這種高性能陶瓷,難道沒有可能在那里找到用武之地嗎?”
呂辰的話,讓大家都怔住了。
火箭發(fā)動機!那是國家尖端國防科技的象征!將自己的研究與如此高精尖的領(lǐng)域聯(lián)系起來,是他們之前未曾敢深入想象的。