第401章 解决航天材料回收再利用难题（1 / 2）

随着我国新一代运载火箭发射次数越来越多，一个新的问题逐渐摆在了航天科研人员面前——报废航天材料的处理难题。

在火箭的众多部件中，发动机部位使用的镍基高温合金是最核心、也最昂贵的材料之一。这种合金能承受上千度的高温，是火箭发动机正常工作的关键保障，生产时需要用到多种稀有金属，原料稀缺、制作成本极高。

可在以往，这些镍基合金材料一旦到了使用寿命、火箭发动机报废后，就面临着很难回收再利用的困境。

火箭发射和工作时的高温烧蚀、高速震动，会让镍基合金里混入杂质、成分发生偏差，表面还会产生厚厚的氧化层。普通的回收方法只能把这些高端航天材料当成普通废金属处理，提纯后只能用在低端工业领域，完全达不到航天级的使用标准。

大量报废的镍基合金被闲置或降级使用，既浪费了宝贵的稀有金属资源，又增加了新火箭的材料成本，还不符合当下提倡的“绿色航天、可持续发展”理念。

林荞团队在和航天科技集团的生产、保障部门交流时，多次听到一线工作人员的困扰：

“一枚火箭的发动机镍基合金部件，造价上百万，报废后只能当废料处理，太可惜了。”

“每年都有几十吨报废航天材料，要是能回收再做成航天级材料，能省一大笔钱，也能少浪费资源。”

这些问题，林荞一直记在心里。在团队完成火星、木星探测材料攻关后，她正式把航天材料回收再利用提上了研发日程。

在团队核心工作会议上，林荞把当前航天材料浪费的现状摆了出来，语气坚定地说：

“我们不仅要研发出好用的航天材料，还要解决材料用后回收的问题，走绿色航天的路子。火箭发动机的镍基合金用量最大、浪费最严重，我们就先从这种材料入手攻关，把报废的合金重新变成能用的航天级原料。”

张教授推了推眼镜，率先表态支持：“这个方向太有必要了。镍基合金里含钨、钼、铌等多种稀有金属，这些都是不可再生资源，能回收再利用，既环保又经济。”

老吴常年和材料制备、生产打交道，最清楚其中的难度：“难就难在，航天材料对成分、纯度的要求太苛刻了。报废的合金经过高温烧蚀，内部杂质多、元素比例乱，普通回收工艺根本达不到航天标准，这也是之前没人做成的原因。”

陈阳也补充道：“现在行业里没有成熟的航天级镍基合金回收技术，我们等于要从零开始，摸索一套全新的提纯、再加工工艺。”

虽然困难重重，但团队没有一个人退缩。大家一致确定了攻关目标：

针对火箭发动机报废的镍基高温合金，研发一套专用回收技术，让回收后的材料性能和全新航天材料完全一致，同时保证回收率高、成本低，能真正落地应用。

经过多次研讨，团队最终确定了**“高温熔融提纯+成分微调”**的核心技术路线，简单来说，就是先把报废材料熔化、去掉杂质，再精准调整成分，让它重新符合航天标准。

研发工作正式启动后，老吴负责最关键的熔融提纯工艺。他带着试样组，把从航天科技集团运来的报废镍基合金部件先做预处理，打磨掉表面的氧化皮、灰尘和烧蚀残留物，再切成均匀的小块，为熔融做准备。

传统的金属熔化都是在普通环境下进行，可航天合金一接触空气，就会再次氧化，混入新的杂质。老吴借鉴了之前航天材料制备的经验，采用真空高温熔融的方式——把报废合金放进密闭的真空炉里，隔绝空气加热到1500℃以上，让坚硬的合金完全熔化成液态。

在熔融状态下，合金里的有害杂质、气体、残留氧化物会慢慢漂浮出来，被专门的除杂装置吸附分离。这一步是回收的核心，杂质去不干净，后面的工作全都白费。

刚开始试验时，提纯效果一直不理想。液态合金里还是残留着微量杂质，冷却后材料内部有细小气孔，韧性和强度都达不到航天要求。老吴连着一个星期守在真空炉旁，一遍遍调整熔融温度、保温时间、真空度，记录每一组数据。

“温度低了，杂质化不开；温度高了，有用的金属元素会挥发。”老吴对着试验记录反复琢磨，“必须找到一个精准的温度区间，把杂质除干净，还不浪费有用成分。”

经过上百次试验，老吴终于找到了最优的真空熔融参数，报废镍基合金的提纯率达到了99%以上，液态合金纯净度和全新原料的熔体基本一致。

提纯解决了，第二个难题接踵而来——成分比例失调。

火箭发动机的镍基合金，对各种元素的比例要求极高，差0.1%都不行。报废材料经过高温烧蚀和熔融，部分微量元素会流失，成分比例和航天标准对不上。

这时候，张教授带领的成分分析组派上了用场。他们用高精度光谱仪，对提纯后的液态合金做全面检测，精准测出每一种元素的含量，清楚地知道哪种元素少了、哪种元素多了。

林荞提出的成分微调技术，就是根据检测结果，像“配药方”一样，精准添加或减少微量元素，让合金成分完全符合航天级标准。