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第376章 研发低成本航天材料(第1页)

火箭飞的余热未散,林荞团队的会议室里,一场关于航天材料成本的讨论正热烈进行。林荞敲着桌上的成本核算表,眉头微蹙:“原材科进口铼元素占比三成,涂层贵金属用量大,射一次成本太高,必须做低成本研。”

张教授扶着眼镜,指尖划过数据:“铼元素全球稀缺,全靠进口,价格居高不下,要是能找到国产替代元素,成本能降一大截。咱们试试国产铌元素?理化性质和铼有相似处。”

老吴放下手中的涂层工艺单,接话道:“铌元素国内储量足,价格只有铼的五分之一,就是不知道替代后,合金的耐高温性能能不能达标。”

陈阳立刻翻出元素性能手册:“铌的熔点c,虽比铼低,但和高温合金适配性不错,或许能部分替代,保留核心部位的铼,非核心区用铌。”

林荞当即拍板:“就按这个思路来!启动低成本航天材料研项目,分两组推进:合金组主攻铌代铼,涂层组优化工艺减贵金属,今天就定分工。”

团队迅拆分任务,张教授牵头合金研组,老吴负责涂层工艺组,林荞统筹整体进度。刚散会,合金组的小杨就捧着合金配方跑过来:“张教授,原配方铼占,咱先试替代o,会不会太保守?”

“不保守,航天材料容不得试错。”张教授摇摇头,“先小比例替代,做高温蠕变测试,性能达标再逐步提升比例,最多不能o,得守住性能底线。”

实验室里,合金熔炼炉再次燃起火焰,第一炉含o铌的高温合金出炉。陈阳立刻做检测,看着屏幕上的数据,眉头一松:“张教授,耐高温性能只降了,蠕变寿命达标!”

张教授凑过来细看,眼里亮了:“不错!再提替代比例到o,试试极限在哪。另外要测批次稳定性,量产时可不能出波动。”

接连一周,合金组反复调整铌铼配比,从o试到o,终于找到最优比例:核心高温区保留铼,其余用铌替代,总成本直接降低o。小杨拿着最终报告,激动地喊:“林姐,合金组成了!性能只降,成本砍了六成!”

林荞看着数据,却没立刻松口:“性能下降在预期内,但要做实际工况模拟,确保能满足中低轨道火箭需求,不能只看实验室数据。”

另一边,涂层组的研却遇了坎。老吴盯着涂层检测报告,脸色凝重:“咱想减贵金属铂和钯的用量,可一减,涂层结合力就下降,抗氧化性也跟着打折扣。”

涂层组的小周挠着头:“原工艺贵金属占涂层原料的o,要是减到o,工艺参数得全改,沉积温度、氩气流量都得重新调,试了十几次都没成。”

林荞走到涂层沉积设备旁,看着正在运行的机器:“别死磕原工艺,换个思路,把贵金属和国产陶瓷粉混合使用,陶瓷粉做基底,贵金属做表层,既减用量又保性能。”

老吴眼前一亮:“这个思路好!陶瓷粉耐高温,还便宜,咱试试氧化铝陶瓷粉,和贵金属按:的比例混合,重新调工艺参数。”

新配方的涂层试样很快出炉,检测数据一出,老吴笑了:“林姐,成了!结合力只降,抗氧化性达标,贵金属用量直接减了一半,涂层成本降了!”

林荞点点头,叮嘱道:“再做十批次稳定性测试,量产时工艺要能落地,不能实验室行,车间做不出来。”

接下来的半个月,团队对着新研的低成本材料做全项测试:高温测试、交变压力测试、抗氧化测试,每一项都对标中低轨道火箭的使用标准。陈阳拿着最终测试报告,向林荞汇报:“林姐,所有指标都满足中低轨道需求,性能比原产品低o,但完全能满足使用。”

张教授补充道:“铌代铼的合金批次稳定性很好,量产设备不用改,直接能生产;涂层的混合工艺也调试好了,车间操作工学一遍就能上手。”

林荞召集团队开总结会,把成本核算表和性能报告摆上桌:“低成本材料研初步成功,合金成本降o,涂层成本降,整体材料成本比原产品低,性能虽降但适配中低轨道。”

老吴喝了口水,感慨道:“没想到国产铌元素这么好用,不仅省了钱,还不用再依赖进口铼,供应链也安全了,这才是最关键的。”

小杨举手提问:“林姐,那这种低成本材料,和原产品怎么搭配使用?高轨道火箭还用原产品,中低轨道全用这个?”

“没错。”林荞点头,“分级使用,高轨道、重型火箭用高性能原产品,中低轨道、小型运载火箭用低成本材料,这样能最大化降低射成本,还不影响射质量。”

话音刚落,办公室的电话响了,是航天科技集团的王总工打来的:“林荞,听说你们研出了低成本航天材料,真的假的?成本降了多少,性能能满足中低轨道需求吗?”

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林荞笑着回应:“王总工,千真万确,整体成本降了五成多,性能虽比原产品略低,但所有指标都满足中低轨道火箭的使用标准,还做了全工况模拟测试。”

王总工很是激动:“太好了!现在中低轨道射任务越来越多,成本太高制约了展,你们这材料可是解了燃眉之急,啥时候能送样过来,我们做装机测试?”

“明天就安排送样,附带全套检测报告和工艺单。”林荞挂了电话,转头对陈阳说,“你安排人打包十套试样,明天送航天科技集团,对接装机测试。”

第二天,试样送到航天科技集团,王总工带着团队立刻做装机测试,把低成本材料的燃烧室装到小型运载火箭的动机上,进行地面试车。林荞团队也赶到现场,全程盯着测试过程。

试车现场,动机轰鸣声响起,火焰喷涌而出,各项数据实时传送到屏幕上。王总工盯着屏幕,嘴里念叨着:“温度正常,压力正常,燃烧室工作稳定!”

试车结束,动机各项参数均达标,王总工握着林荞的手,激动地说:“林荞,你们太厉害了!试车一次成功,低成本材料完全能满足装机需求,这下中低轨道射成本能大幅下降了!”

林荞笑着回应:“这都是团队一起拼出来的,能帮着降低射成本,也是我们的目标,航天事业要展,既要高性能,也要低成本,两手都要抓。”

回到实验室,团队立刻启动量产准备工作,陈阳对接量产车间,调整生产参数:“车间的熔炼炉和沉积设备都不用改,只是原料配比换了,我已经把新配方和工艺单给操作工,今天就能培训。”

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