他戴上无菌手套,用取样勺舀出一点,放在电子显微镜下。
镜头下,催化剂颗粒的表面本该是光滑的球形,此刻却附着着极细的针状晶体——那是杂质异构体形成的单晶。
“问题就在这。”
张宏指着屏幕,对围过来的工程师们说:“小批量生产时,原料纯度能控制在99.999%,杂质异构体含量低于0.0001%,不会影响碳纳米管的生长。
但批量生产后,原料纯度降到99.99%,杂质异构体含量升高,在碳纳米管生长过程中会嵌入管壁,形成应力集中点。”
他拿起一支笔,在虚拟白板上画了个简单的示意图:“就像盖房子,本该用标准砖,结果混进了几块变形的砖,表面看不出来,一受力就会从变形砖的位置开裂。”
工程师们恍然大悟,有人立刻拿出笔记本记录,有人转身去查原料检测报告。
“那我们现在该怎么办?”刘铁问,眼里重新燃起希望。
“两步走。”
张宏放下取样勺,“第一,联系化工厂,要求他们将原料纯度提升到99.999%,并增加杂质异构体的检测项目,不合格的批次全部退回。
第二,调整催化剂的提纯工艺,在现有基础上增加一道分子蒸馏工序,把杂质异构体含量控制在0.0005%以下。”
他走到反应釜控制面板前,手指在虚拟键盘上快速操作:“还有,催化剂的添加比例要精确到原子级别,镍、钴、铁的比例调整为7:2:1,这样能抑制异构体的形成。”
赵志刚赶紧记录下来,转身对助手喊:“立刻联系北欧化工厂,就说张总工的要求,让他们48小时内给出纯度提升方案!
另外,通知提纯车间,马上启动分子蒸馏设备调试!”
车间里瞬间忙碌起来,工程师们各司其职,之前的焦虑被忙碌取代。
张宏站在反应釜旁,看着淡蓝色的液体重新开始搅拌,心里松了口气。
他知道“宏材料”的重要性——这种超级碳纳米管复合材料,密度只有钢的六分之一,强度却是钢的一百倍,是太空电梯缆绳的唯一候选材料,也是火星飞船壳体、轨道空间站结构的核心材料。
如果解决不了规模化量产的问题,后续的所有深空计划都将停滞。
“张先生,‘昆仑’传来消息,北美航天团队刚才发来了问询,想知道‘宏材料’的量产进度,他们的火星飞船壳体设计已经卡在材料环节了。”
沈若芸的声音从通讯器里传来,带着一丝焦急。
“告诉他们,三天后给他们答复。”张宏说,“如果调整后的工艺能成功,下周就能生产出合格的样品。”
挂了通讯器,张宏继续在车间里巡查。