见完礼,众人坐下,胡教授倒了几杯茶。
周工从文件柜里取出几份研究报告,放在桌上。
“我们这个联合实验室,主要做三件事。”
周工翻开最上面的一份报告,纸张边缘已经有些卷曲,显然经常被翻阅,“第一,新材料研发。比如航空用的高强铝合金,要求强度高、重量轻、耐腐蚀。火箭发动机用的高温钛合金,要在600度以上还能保持强度。”
他翻到一页性能数据表:“这是TA7钛合金,我们和西工大材料系合作,调整了钼、铝、锡的含量,室温拉伸强度达到1000兆帕,比苏联的同类材料高15%。”
钱兰迅速记录着数据。
“第二,新工艺开发。”
周工又翻开另一份报告,“比如如何把板材轧得更薄更均匀。你们知道,轧制过程中,板材边部和中心的变形量不一样,容易产生边浪和中浪。我们研究了一套辊型曲线优化算法,配合轧机弯辊系统,能把0。5毫米的铝板轧到0。1毫米,厚度公差控制在±0。005毫米以内。”
“第三,”
周工顿了顿,看向胡教授,“就是胡教授他们最擅长的精密加工。”
他抽出一张图纸,铺在桌面上。
图纸上是一个抛物面形状的零件,标注着密密麻麻的尺寸和公差要求。
“比如这个,卫星天线的反射面板。”
周工指着图纸,“材料是铝镁合金,表面要镀一层金,提高导电性和耐腐蚀性。要求表面平整度误差不超过0。01毫米,镀层厚度5微米,均匀性±0。1微米。”
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5微米,均匀性±0。1微米。
这个精度要求,已经非常接近集成电路制造中对金属布线层的要求了,这个实验室在薄膜沉积和精密控制方面,有独特的积累。
“周工,”
吕辰身体前倾,认真地问,“这个反射面板,你们已经做出来了吗?”
“做出了三批试样。”
周工从抽屉里拿出一个木盒,打开盒盖。
盒内衬着红色的绒布,上面放着三块巴掌大小的金属板。
板面呈浅金色,光洁如镜,能清晰地映出人的倒影。
吕辰戴上白手套,小心地取出一块,对着光观察。
板面极其平整,几乎看不到任何起伏,他用指甲轻轻划过边缘,感受表面的光滑度。
“能看看你们的工艺吗?”
他问。
“当然。”
周工站起身,“走,去镀膜车间。”
一行人下楼,穿过厂区,来到镀膜车间,车间里很干净,水泥地面拖得发亮,空气中有一股淡淡的臭氧味。
正中央是一个银白色的圆柱形设备,大约两米高,直径一米五,表面布满了各种接口、观察窗和仪表。
“这就是我们自行设计的真空镀膜机。”
周工拍拍金属外壳,“核心部件是这台电子枪,从民主德国进口的,能产生高能电子束,轰击金靶材,使其蒸发,沉积在基片表面。”
他指着设备侧面一个透明的观察窗:“基片放在这个行星旋转夹具上,公转加自转,保证镀层均匀。整个腔体能抽到10^-4帕的真空度,避免空气分子干扰镀膜过程。”
胡教授补充道:“最难的不是把金镀上去,而是镀得均匀。卫星天线是抛物面,不同位置的曲率不同,离蒸发源的距离不同,镀层容易厚薄不均。我们研究了大半年,试了二十多种旋转轨迹,才找到最优的那一组参数。”
“控制部分呢?”
吴国华问,“如何实时监测膜厚?”
周工走到旁边的控制台前,那是一个用旧课桌改造的操作台,上面密密麻麻布满了旋钮、开关、仪表,还有两个圆形的示波器屏幕。
“我们自己搭了一套光学干涉膜厚监测系统。”
他指着其中一个示波器,屏幕上是一条起伏的曲线,“用一束氦氖激光打在基片上,测量反射光的干涉条纹变化。每镀一层,干涉条纹就会移动一个周期,我们计数周期数,就能反推出膜厚,精度能达到纳米级。”