第383章 参与“探月工程”材料研发（1 / 2）

探月工程三期项目组的邀请函送到实验室时，林荞正和团队讨论新型材料研发。她拆开文件，抬眼道：“咱们受邀参与探月工程，负责着陆腿材料研发。”

张教授凑过来看邀请函，声音难掩激动：“着陆腿材料！这可是探月核心部件，要求肯定极高。”

“那是自然。”林荞指着文件，“要耐着陆巨大冲击力，还得适应月球-180℃到150℃的极端温差。”

陈阳立刻翻出探月工程的材料技术要求，皱眉道：“冲击力超10G，温差近330℃，普通材料根本扛不住。”

老吴敲着桌面分析：“单一材料肯定不行，得做复合结构，兼顾抗冲击和耐温性。”

林荞点头，当即召集核心成员开专项会议：“今天就定研发思路，一周内拿出初步方案，这是国家重大工程，必须全力以赴。”

会议上，众人各抒己见。周明刚入职不久，主动发言：“金属基复合材料抗冲击性好，是不是可以作为基础？”

“思路对。”张教授接话，“选钛基复合材料，基体强度高，再加入陶瓷颗粒增强抗冲击性。”

老吴提出顾虑：“钛基耐温性还行，但极端温差下易热胀冷缩，容易开裂。”

“那就做梯度结构设计。”林荞说，“表层用高耐温陶瓷层，中间过渡层，芯部钛基复合材料，层层适配性能。”

陈阳立刻补充：“梯度结构能缓解热应力，避免温差导致的开裂，还能分层承担冲击力。”

研发方案就此敲定：采用钛基复合材料为芯部，搭配梯度结构设计，分三层研发，各司其职。

林荞快速分工：“张教授牵头材料配比，陈阳负责抗冲击测试，老吴主攻梯度结构成型，我统筹整体进度。”

第二天，研发工作正式启动。实验室立刻腾出专用区域，添置了超低温模拟设备、冲击测试台。

张教授带着材料组筛选增强相，对着合金试样道：“钛铝基基体，加入碳化硅颗粒，比例得反复试。”

研究生李雪操作混料设备，问道：“张教授，碳化硅加多少合适？加多了会不会影响韧性？”

“先试15%比例。”张教授盯着混料罐，“既要增强强度，又不能丢了抗冲击的韧性，慢慢调试。”

混料、烧结、锻造，第一炉钛基复合材料芯部试样出炉。陈阳立刻将试样送上冲击测试台，设置10G冲击力。

测试结束，陈阳看着数据皱眉：“抗冲击性达标，但韧性稍差，冲击后有微裂纹。”

林荞拿起试样观察，道：“加入少量稀土元素铈，细化晶粒，提升韧性，再试一次。”

第二次试样研发，张教授调整配比，加入0.5%的铈元素。锻造出炉后，冲击测试一次性达标，芯部韧性大幅提升。

芯部材料搞定，老吴的梯度结构成型工作提上日程。他看着芯部试样，对涂层组道：“表层陶瓷层选氮化硅，耐温性超1000℃。”

工程师小周调试喷涂设备，问道：“吴师傅，陶瓷层喷多厚？太厚会不会影响冲击传导？”

“控制在0.8。”老吴说，“薄了耐温性不够，厚了易脆裂，这个厚度刚好平衡。”

中间过渡层是关键，既要连接芯部和表层，又要缓解热应力。林荞提出：“用钛铝合金做过渡层，成分梯度渐变。”

老吴立刻领会：“从芯部到表层，钛含量递减，铝含量递增，再加入少量陶瓷粉，增强结合力。”

过渡层的成型采用粉末冶金法，老吴带着团队反复调试压制压力和烧结温度。第一次成型，过渡层和芯部结合力不足，轻轻一掰就分层。

小周急得满头汗：“吴师傅，结合力差这么多，问题出在哪？”

“烧结温度不够，粉末没充分扩散。”老吴调整参数，“把温度提高50℃，延长烧结时间半小时。”

再次尝试，过渡层和芯部完美结合，用附着力测试仪检测，结合强度远超技术要求。

三层结构的试样终于拼接成型，林荞看着这份凝聚团队心血的材料，道：“接下来做全工况模拟测试，严格对标月球环境。”

陈阳立刻调试综合测试平台，将设备设置为月球极端环境：先-180℃超低温保温4小时，再快速升温至150℃保温4小时，反复循环10次，再进行10G冲击力测试。

所有团队成员都守在测试台旁，目光紧盯着屏幕上的实时数据。第一次循环测试，试样表层出现微小裂纹。

李雪心里一沉：“林老师，表层陶瓷层有裂纹，是不是热应力没缓解好？”

林荞凑近观察裂纹位置，道：“过渡层的成分渐变梯度不够，热应力传导不畅，调整过渡层配比。”

张教授立刻计算梯度比例：“把过渡层分成两层，渐变比例放缓，让热应力逐步释放。”

老吴带着团队重新制作过渡层，采用双层梯度设计，再次拼接试样。第二次全工况模拟测试开始，众人屏息等待。

10次高低温循环结束，试样表面完好无损，无裂纹、无变形。紧接着的冲击测试，10G冲击力作用下，材料芯部无塑性变形，三层结构无分层。

陈阳看着测试数据，激动地喊：“达标了！所有性能都满足探月工程技术要求！”

老吴拿起试样，反复检查：“三层结构牢牢结合，极端温差下没开裂，抗冲击性也够，太不容易了。”

张教授笑着说：“金属基复合材料+梯度结构设计，这个思路果然选对了。”