老段心里高興得很,高總工果然說到做到,說一項項解決,那就真是一項項給你解決得利利落落。
但是俞允成卻是知道,自己這個工藝可能問題還不少。
剛才高總工的確是光看樣品檢驗報告就看出了不少問題,但是有些問題,肯定是光看報告看不出來的。
“高總,你看這樣,我把整個工藝給你匯報一下,你給我指點指點?”
高振東點頭稱是:“行,你說。我倒是真的對你們的工藝比較有興趣。”
他手上有專利文件,細節可能沒有,但是大方向絕對沒問題,相信俞允成他們拿著大方向是能搞出成果的。
俞允成拿出早就準備好的工藝文件,翻開給高振東看,一邊翻,一邊仔細的講解每一步的具體操作、參數,以及自己設計工藝時的想法。
果然,他很快就收獲了一大堆細節。
“…碳氫氣體最好是甲烷、乙烷、丙烷,載氣用氮氣,和碳氫氣體的比例控制在甲烷:氮氣為1:2…”
“你們的預處理液是什么?”
“乙醇。”
“改一改,預處理液成分加上兩種東西,甲基三氯硅烷、三乙醇胺,和乙醇的比例為0.5:1:20,石墨基材的浸泡時間為半小時到40分鐘。”
高振東沒有解釋原因,他也很難解釋原因,反正我建議就是這樣了,你先照著做就行。
俞允成也沒問,高總工想說他會說,不說也必定有原因,先照著做就是了,至于原因,如果結果理想的話,根據結果和操作方式,自己去反推原因也相對比較簡單。
“高總工,就這么簡單?就能得到熱解石墨了?”
高振東點點頭:“是的,這樣就能得到熱解石墨,但是不是最好的熱解石墨,定向度不是最高的。”
不論是俞允成還是老段,聽高振東說定向度就知道是怎么回事了,這東西要的就是定向性能,各向異性嘛,高定向度是為了什么聽聽名字就知道。
不過高振東的話,卻像是給他們打了一針強心針,高總工這么說,必定有想法!
“高總工,怎么才能進一步提高定向度?”老段很是有興趣,如果說剛才高振東的制導,主要集中在CVD工藝上,老俞對此興趣最高、專業最對口的話,那高振東現在說的東西,就是和他自己密切相關的。
各向異性的石墨,用處可能不只是這么一點點。
高振東指了指南北兩個方向:“磁場、熱處理退火!”
說實話,這兩個建議把其他同志都給整不會了。
如果說磁場還能勉強想得通的話,那退火這種在他們看來只和打鐵有關的處理技術,實在是想不到和石墨這玩意有什么關系。
看見他們一臉迷茫的樣子,高振東笑了:“是不是覺得退火好像和熱解石墨這東西完全不搭?”
“對啊對啊,我們搞了這么多年石墨,也實在是沒想過和你們十七機部的冶金熱處理技術有什么關系啊。”老段摸摸腦袋,這玩意實在是想不到。
別說他了,就連出身十七機部的俞允成同樣是一臉懵逼的樣子,這玩意還能這么融會貫通的?
沒想到高振東點點頭:“你們有沒有想過,熱處理實際上就是對金屬的結晶狀態進行調整,而熱解石墨,本身就是碳的一種結晶狀態?熱處理對金屬能有作用,其實其深層的原因是對結晶態物質起效,石墨結晶就不是結晶了?”
這么說,好像也說得過去?
老段雖然以前搞石墨都是焙燒,但是對于碳的結晶態并非一無所知,而對于俞允成來說,就更是熟悉了。
拉硅單晶這些同樣有熱處理步驟,對于他來說,這件事情還是比較容易想通的。
“那具體怎么做,高總你有沒有方案啊?”老段拿出一副“一事不煩二主”的樣子。
高振東道:“你們可以多做幾組試驗,熱解溫度1500℃2000℃,在熱解石墨樣品沉積到所需厚度后開始降溫,降溫到700℃750℃時,將樣品放入磁場強度100150高斯,磁場頻率120150Hz的磁場內進行磁場化,等樣品降溫到100℃150℃的時候取出來。”
“這就完成了?”老段有些急,這聽起來好像難度不大,就是這個磁場強度有點高,需要花一點心思,好在有電磁鐵,問題也應該不大,大不了大力出奇跡,100150高斯大概是1015毫特斯拉(mT),問題不大。
俞允成卻是笑了起來:“肯定沒完,這一步里面沒有熱處理步驟,全是磁,沒有熱。”
這方面他比老段要熟悉,所以一聽就明白還沒完事兒。
“對,等降溫到剛才說的溫度之后,你們把樣品從磁場里拿出來,裁切成合適大小,放到溫度2400℃3500℃、壓力1050MP高溫高壓環境里熱處理,處理時用氬氣保護,處理時間60120分鐘。這一步才是熱處理退火。”
高振東說得非常詳細,雖然給定的有一定范圍,但是范圍的上下界非常明確,對于俞允成他們來說幾乎是在這個上下界內挑上下界,再加上幾個典型區間值,就能很好的掌握相關規律,有點做正交試驗的感覺。
“高總,這樣處理下來,能得到什么樣的產品?”老段實在是心里癢得厲害,高總工說得這么頭頭是道,想來結果他應該很清楚吧。
高振東想了想,還真得給他們一個明確的范圍,要不然他們拿到一個稍微好一點的結果就以為成功了,浪費了整套工藝的潛力那可就白瞎了。
得給他們一個目標。
“嗯…這么說吧,我理論初步估計啊,兩個方向上的導熱性能,至少能有上百倍的差距。”
“多少?”2。
高振東這話把俞允成和段工都給震驚了,上百倍?初聽起來簡直就是天方夜譚,要知道對于某種材料蠟蟲航說在一個方向上的導熱性能是有上限的,如此巨大的差值,只能意味著一件事。
——那就是在另外一個方向上的導熱性能極小,幾乎可以說是絕熱的程度!
“100倍以上!”高振東再次重復了一次這個數據。
“而且這種石墨的定向性能和其他性能都是很好的,我估計能接近單晶石墨的程度。”高振東再次放出了一個大炸彈。
“真的?”老段眼珠子都瞪圓了,那不得不好好整一整了。
高振東點了點頭:“你們做出來就知道了,當然,這是我理論上的分析,具體的要你們做出來才知道,但是我估計相差不會太多。”
至于基于什么理論,怎么分析的,高振東沒說,人家也不好問。
單晶石墨的特性,在很多地方都有用途,但是制備不易。一種能接近單晶石墨的多晶石墨,對于東北碳研院的老段來說,無論放到什么高度都不足以完全形容。
“高總,這東西就算是短時間成功不了,我老段把后半輩子都搭進去,也一定要搞出來!絕不讓你的研究浪費了!”
這個時候,段工比起只是得到了CVD工藝改進建議、在CVD工藝上有了更深的領悟的俞允成來說,激動多了。
高振東笑道:“不至于不至于,如果發現有錯誤,及時調整方向也是必要的。”
話雖如此,但是他心里卻很清楚,不需要后半輩子,這條路是現成的,畢竟人家的專利文件可不是白搞的。而對于老段他們來說,只需要弄一臺合適的中頻感應爐、弄一套磁場發生器就能開展起試驗來,而自己提供得極為詳細的制備工藝,幾乎讓他們避過了所有的坑。
至于1050MP的高壓,對于俞允成他們來說完全不是問題。
想到這里,高振東叮囑他們:“你們要注意兩件事情。”
“您說。”別說兩件,就是兩百件,您也只管吩咐。
“第一,熱解石墨和高定向熱解石墨是兩回事,磁場和退火又是兩碼事,你們可以分步完成,某種程度上來說,沒有磁場處理和退火的熱解石墨對于最早的應用來說也是能先用上的。”
高振東怕他們糾結于最好的參數,影響到了另外一邊的工作,那邊現在是有了好推進劑但是一時間沒法得到最好的應用。
“嗯嗯嗯,明白明白,不論工藝是否全套,只要制備結果能滿足那邊的工作參數要求,我們就先提供,改進是后續的事情。”俞允成和老段也不傻,在這類材料的工程應用上,“夠用就好”比“精益求精”要合適。
“第二,最終的高定向熱解石墨做出來之后,你們盡快給我送一點過來,我有用。”高振東還真有用,如果沒有也就算了,既然都搞出來了,那順手薅一點外國人的羊毛還是很好的。
“好的,我們只要一做好真正的高定向熱解石墨,馬上就給您送一批樣品過來,我們安排空運!。”老段滿口答應,雖然他也知道,高振東要這東西可以根本不經過他們,但是高振東這個表態,卻是和他們非常親近的表現。
高振東樂了:“行,那我等你們的好消息。”