周宇没有立即回应,他从一旁拿过一个微型可携式光谱仪,对准那段环路热管的管壁进行扫描。
屏幕上,各种元素的光谱图迅速跳动著,最终定格在几个主要成分上。
他眉头微,又將光谱仪移到管壁的其他区域,反覆进行了几次测量。
“有没有对这批材料做过微观金相分析?”
周宇再次问道,语气中带看不確定。
陈刚摇了摇头:“常规的材料检测报告里,主要侧重宏观力学性能和化学成分的检测,微观金相分析只有在出现明显问题时才会做。”
所有人都惊讶地看著周宇,不明白他要做什么。
“宋工,麻烦安排一台扫描电镜和x射线衍射仪。”
周宇抬头看向宋建泽:“我怀疑问题出在材料的微观结构上,可能存在晶间腐蚀或析出相异常。”
“晶间腐蚀?析出相异常?”
陈刚和几位工程师面面相,这些问题在常规的热管理系统故障中並不常见。
宋建泽虽然疑惑,但还是立刻安排道:“好,马上准备!周宇,你怀疑具体是什么问题?”
周宇深吸一口气,指了指手中的样品:“我刚才用光谱仪初步检测,发现管壁某个区域的元素比例与標准7075-t6铝合金略有差异,特別是铜和锌的含量。”
“这可能意味著在合金的生產或热处理过程中存在偏差,如果这种偏差导致了不稳定的析出相,在高温高压的循环工况下,就可能在晶界处形成局部腐蚀,从而影响材料的导热性能和结构稳定性。”
“这种微观的缺陷,在宏观检测中是很难发现的,但却能导致局部的热点甚至失效。
九宋建泽当机立断,立刻安排了实验室的精锐力量,对周宇取下的样品以及同一批次的备用管材进行了扫描电镜、能量色散x射线光谱仪和x射线衍射分析。
“陈工,宋工怎么那么听周教授的话啊?”
陈刚身边的工程师问道。
“听说周教授是宋工的徒孙,宋工非常喜欢他,听他的话也正常,毕竟周教授研发上有不少突破。”
陈刚虽然不满周宇插手六代机的事,但內心还是佩服他。
“可是宋工这么盲目配合他,是不是会影响项目的进度?”
“高能效热管理系统问题解决不了,都不知道会耽误多少时间。”
陈刚说:“现在周宇刚来,就让宋工先按照他说的做吧,真有问题了,我相信宋工一定会发现的!”
几个小时后,检测结果出来了,完全印证了周宇的判断。
扫描电镜清晰地显示出管材內部晶界处的不规则颗粒状析出物,並且伴隨著微米级的裂纹扩展。
能量色散x射线光谱仪分析则精確地揭示了这些析出物富含铜和锌,与铝基体形成了金属间化合物。
更关键的是,x射线衍射分析谱图中出现了异常的衍射峰,这表明这些析出相的晶体结构与理想的7075-t6合金中的稳定析出相存在显著差异,证实了其不稳定特性。
“我们发现这些析出相在长期高温循环下,確实导致了晶界处的应力集中和局部氧化,进而引发了微裂纹,严重影响了热管的导热效率和使用寿命。”
会议室里的气氛也隨之转变,取而代之的是对问题的担忧。
“周教授確实说对了,是材料的问题,可现在我们能用什么材料来替代?”
“如果只是为了解决当前问题,更换为更稳定的传统合金固然可行。”
宋建泽缓缓开口:“但如果我们要追求六代机乃至未来更先进飞行器在极致热管理上的突破,就必须考虑引入新一代的先进材料。”
他顿了顿,拋出了一个让所有人心头一震的名字:“我建议,將环路热管的材料更换为碳纳米管复合材料。”
会议室里瞬间炸开了锅。
“碳纳米管?!”
“那不是还在实验室阶段吗?!”
“宋工,这应该行不通。”
一位头髮白的工程师苦笑著摇了摇头:“理论归理论,工程归工程,碳纳米管的优点我们都清楚,超高的导热率、轻质、高强度,听起来確实是完美的环路热管材料,但问题是,这些都还停留在实验室数据层面。”
“而且,即便我们能获得高品质的碳纳米管,如何將它们高效、均匀地分散到基体材料中形成复合材料,依然是个世界级难题,现有的技术,很难避免碳纳米管的团聚现象,
这会导致材料內部出现应力集中点,反而可能降低整体性能。”
卫宏在旁边一听,眼晴都亮了。
机会来了!之前周宇说什么也不愿意主导碳纳米管项目,现在看来,这不就是天上掉下来的难题吗?
“我也认为使用碳纳米管是个很好的方向。”
卫宏清了清嗓子,慢悠悠地开口,他环视了一圈会议室里愁眉苦脸的工程师们,最后將目光停留在周宇身上。
“你看,大傢伙儿的顾虑不无道理,这些都是摆在面前的硬骨头。”
卫宏语气一转,语气突然变得语重心长起来:“专业的事就应该交给专业的人去做,
我们的周教授之前就突破过合金的技术。”
“我觉得这个问题可以问下周教授,不知道周教授有没有初步的解决思路?”
周宇不疑有他,认真地想了想,下意识回答:“要解决碳纳米管的製备问题,传统方法如化学气相沉积確实存在纯度低、手性控制难的问题。”
“我认为可以从两个方向著手,一个是催化剂工程,一个是生长机理优化,我们需要开发新型的单原子或纳米级复合催化剂,通过精確控制催化剂的尺寸、形貌和表面电子结构,实现对碳纳米管直径、手性和生长速度的精准调控。”
“另外也要深入研究碳源分解与碳原子吸附和扩散的动力学过程,从机理上提升碳纳米管的生长质量和纯度。”、