第90章 第一次烧结,昂贵的裂痕(1/2)
材料组的实验室里瀰漫著紧张的气息。
球磨机运转了整整二十四小时后终於停下,发出最后一声低沉的嗡鸣。
李赫打开球磨罐的盖子,里面是细腻均匀的灰白色粉末。
“粒径检测怎么样?”他问正在显微镜前观察的博士。
“平均0.4微米,分布很均匀。”
年轻的博士抬起头,眼中带著兴奋。
“这个细度已经达到了理论要求。”
李赫点头,开始准备压製成型。
实验室里摆放著一台老式的液压压机,铸铁机身上布满了岁月的痕跡,但运行依然稳定。
“压制压力50兆帕,保压时间30秒。”
李赫调整著压机的参数。
“模具预热到80度,这样能减少粉末与模具壁的摩擦。”
几位材料学博士围在压机旁边,屏息凝神地看著每一个操作细节。
粉末被小心翼翼地装入模具,李赫用橡胶锤轻轻敲击模具四周,確保粉末分布均匀。
液压泵开始工作,发出有节奏的嗒嗒声。
压力表上的指针缓缓上升,50兆帕的压力让整个模具都在轻微颤抖。
三十秒后,压力释放。
模具被小心地拆开,露出里面成型的陶瓷坯体。
坯体呈现出淡灰色,表面光滑,边角分明。
用手轻轻敲击,发出清脆的声响。
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“密度检测。”
一位博士拿起游標卡尺,仔细测量著坯体的尺寸。
“长度98.2毫米,宽度48.6毫米,厚度12.1毫米。”
另一位博士在电子天平上称重。
“重量67.3克。”
李赫快速计算著密度数值。
“理论密度的92%,符合要求。”
现在到了最关键的环节——烧结。
实验室里最好的设备是一台德国进口的热压烧结炉,这台设备在当时的中国堪称奢侈品。
炉体是不锈钢製造,內部衬有高温陶瓷纤维。
控制面板上密密麻麻排列著各种仪表和按钮。
“升温曲线按照標准工艺执行。”
李赫在控制面板上设定参数。
“室温到600度,升温速率每分钟5度。600度到1400度,升温速率每分钟3度。1400度保温4小时。”
烧结炉开始工作,炉膛內的加热元件逐渐发红。
温度显示器上的数字缓慢上升,100度、200度、300度。
整个烧结过程需要十几个小时。
材料组的几个人轮流值班,每隔一小时记录一次温度和压力数据。
深夜十一点,李赫还坐在烧结炉前,盯著那些跳动的数字。
炉膛內已经达到1200度,透过观察窗能看到橘红色的光芒。
“李总工,您去休息一下吧。”值班的博士劝道。“我们会盯著的。”
李赫摇头。“第一炉很关键,我要亲自看著。”
凌晨两点,温度达到1400度。
保温阶段开始,这是整个工艺中最关键的四个小时。
高温下,陶瓷粉末颗粒之间开始发生复杂的物理化学反应。
氧化铝颗粒表面开始软化,相邻颗粒逐渐结合。
氧化鋯颗粒在高温下发生相变,从单斜相转变为四方相。
各种烧结助剂开始发挥作用,促进致密化过程。
早晨六点,保温结束。降温开始,这个过程同样关键。
降温速率过快会导致热应力开裂,过慢则会影响生產效率。
李赫设定的降温曲线是:1400度到800度,每分钟降温2度。800度到室温,自然冷却。
上午十点,烧结炉终於冷却到室温。
炉门缓缓打开,热气从炉膛內涌出,带著高温陶瓷特有的气味。
所有人都围拢过来,期待地看著炉膛內的情况。
李赫戴上隔热手套,小心翼翼地取出烧结后的陶瓷內胆。
第一眼看去,內胆的顏色变成了纯白色,表面光滑细腻。
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