“肖教授,欢迎欢迎!”
韩柏岩的脸上都笑出一道道的褶子了,“上次见过一面之后,我早就盼著你能来航天科工走一趟了,今天总算是把你盼来了。”
肖宿和他握了握手,目光从他身后的几个人身上扫过:
“韩总,这次过来主要是想看基底材料的相关製备情况。”
“我知道我知道,高助理在电话里都说了。
基底材料的事,咱们航天这边確实有一些积累。
我先带你去看看我们目前的產品,然后有什么需要改进的,你儘管提。”
韩柏岩一边说,一边做了个请的手势,带著肖宿一行人往厂区深处走去。
穿过两道门禁,经过一条长长的、两侧掛满了歷史照片的走廊,又转了几个弯,一行人终於来到了一栋看起来有些年头但安保级別明显更高的厂房前。
这栋厂房的墙壁厚度明显比普通建筑厚很多,门也是双层的防爆门,窗户小而窄,像是碉堡的射击孔。
门口的標识牌上用白色字体写著“特种涂层与功能材料製备车间”。
韩柏岩在门禁系统上刷了自己的工卡,又按了指纹,厚重的防爆门这才缓缓打开。
车间內部出乎意料地乾净整洁,地面是浅灰色的环氧树脂地坪,灯光明亮但不刺眼,空气里瀰漫著一种若有若无的化学试剂的味道。
一排排不锈钢工作檯上摆满了各种样品和测试设备,靠墙的架子上整整齐齐地码著成百上千个贴著標籤的样品盒。
远处的洁净间里,透过玻璃可以看到穿著全套无尘服的操作人员在精密镀膜设备前忙碌著。
韩柏岩领著肖宿来到一张宽大的实验台前,实验台上已经提前摆好了一排样品,每一块样品都贴了標籤,註明了材料体系和批次號。
“肖教授,这就是我们目前在用的几种耐高温涂层基底材料了,从环氧树脂、聚氨酯、有机硅,到更高级的聚醯亚胺和聚苯並咪唑,全部都有。”
肖宿拿起其中一块標著“有机硅-高苯基型”的样品,拇指和食指捏著边缘,把它举到灯光下。
样品是一块边长约五厘米的正方形薄片,表面光滑,呈半透明状,顏色略带淡黄,那是苯基含量较高的有机硅树脂的典型特徵。
它的柔性看起来不错,对摺之后能自行弹回,没有出现明显的摺痕。
但是肖宿的关注点並不在它的柔性上。
他把样品放在实验台上,手指按在样品表面,轻轻施力,然后鬆开,样品恢復了原来的形状,可在恢復的过程中,表面反射的光斑出现了一瞬间的延迟,那是材料內部应力释放不均匀的表现。
“这块苯基硅树脂的苯基摩尔比是多少?”
站在韩柏岩身后的赵简快速翻了一下样品记录本:
“百分之三十二,这是去年做的中试產品,用来做火箭发动机喷管外壁的中温段热防护涂层的。”
肖宿把样品放回实验台,摇了摇头:“苯基含量还不够,而且,交联剂用的是正硅酸乙酯吧?”
赵简的眉头微微动了一下,心里升起一丝惊讶。
他是怎么一眼看出交联剂用的是正硅酸乙酯的?
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“是正硅酸乙酯,”赵简诚实地回答,“航天高温涂层体系里,正硅酸乙酯是最成熟的交联剂了,不过,您是怎么看出来的呢?”
肖宿看了他一眼,指了指样品表面一个很难察觉的微小裂纹,说道:
“正硅酸乙酯交联的硅氧烷网络,交联密度太高,分子链段的运动自由度不够,所以宏观上表现出来的热膨胀係数压不下去。
而且,高交联密度会让材料在热循环中积累不可逆的微裂纹,这些裂纹虽然在低温下肉眼看不出来,但是如果拿去做纳米压印,天线单元的间距偏差就会在这些裂纹处成倍放大。”
赵简听著听著,眼睛都瞪大了。
他做有机硅涂层做了十几年,当然知道正硅酸乙酯交联会有微裂纹的问题,但是这个问题在涂层厚度动輒几十到上百微米的航天应用场景里影响不大,所以从来都没有人在意过。
而肖宿在拿起那块样品的几秒钟里,不仅精准地指出了交联剂体系,还预判了它在纳米级薄膜应用中会出现的具体失效模式。
这就是差距吗?
肖宿很快看完了所有的材料,他把样品放到一边,直截了当的说道:
“这个方向的改进空间是有的,但是周期会很长。
你们之前有没有尝试过更低的交联密度?或者用非水解溶胶凝胶法去做?”
周飞寧站在韩柏岩身旁,听到这个问题,不由自主地往前迈了一步。
“肖教授,非水解溶胶凝胶法我们实验室做过,”
周飞寧把手里的文件夹抱在胸前,目光认真,“当时我们是用二甲基二乙氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷共前驱体,盐酸催化,交联度確实比正硅酸乙酯体系低了不少,做出来的薄膜柔性好了很多。
但是这样的问题也很大,膜厚均匀性非常差,旋涂出来的膜在边缘和中心区域的厚度能差到百分之二十以上,根本达不到纳米级膜厚控制的要求,所以后来也就搁置了。”
“百分之二十的均匀性,”肖宿微微点了点头,像是早就料到了这个数据,“这应该不是非水解溶胶凝胶法本身的问题,而是你的溶剂挥发曲线和旋涂转速曲线没有匹配好。”
“?”
这话不禁让周飞寧愣了一下。
溶剂挥发曲线和旋涂转速曲线?
这两条曲线的匹配问题,她以前確实没往这个方向想过。
在她十几年的镀膜经验里,旋涂工艺的优化主要靠调整转速、时间和溶液浓度这几个参数,从来没有人告诉过她,溶剂挥发曲线和转速曲线之间还存在著一个可以定量优化的匹配关係啊。