第1075章 同样是新人,你为何如此优秀!
看着钨基复合材料的部分数据报告,钱宏远满脸诧异。
比纯钨细化了超40%-70%,这样的数据,着实让人感到惊艳。
“李工,细化程度如此之高,你是怎么做到的?”
“此前我也对某些复合材料的晶粒进行细化,最好的一次成绩,也不过将它的复合晶粒粒径减少了10%左右,而这已经是我们所的极限了。”
晶粒粒径的缩小,在复合材料的制备过程,是非常常见的一道工序。
只不过,这看似常见的工序,真正要实施起来,却是非常困难。
放眼全球,能将复合材料的粒径,较原本元素缩小超过10%,已经算是极其优秀。
但是现在,李阳竟然可以实现40%的粒径缩小。
不得不说,单单是这一个点,就很让人觉得不可思议。
反正时间宽裕,也没有其他事情。
而且,未来的一段时间,钱宏远将会与他共事,一同完善钨基复合材料,以及其他材料。
现在多花点儿时间和他解释清楚,也可以减少后续很多不必要的麻烦。
李阳讲解道。
“其实钨基复合材料的晶粒粒径从纯钨的10-20μm,细化到3-5μm,它的核心,是遵循Hall-Petch公式,本质上则是通过增加晶界密度来强化材料。”
“首先就是晶界密度定量提升,根据晶界体积分数计算公式,当平均晶粒直径从15μm,降至4μm时,晶界密度从2×10⁵m⁻¹,增加到5×10⁵m⁻¹,提升了150%!”
“随后,再进行屈服强度的定向强化。”
“代入钨的Hall-Petch系数kᵧ,通过计算可以得出,纯钨屈服强度σᵧ≈520MPa,钨基复合材料的屈服强度σᵧ≈780MPa。”
“从屈服强度也可以看出,钨基复合材料抗拉强度明显增强。”
钱宏远若有所思的点了点头。
“的确如此,780MPa的屈服强度,在常温下,它的抗拉强度已经是远远超过标准的复合材料抗拉强度。”
曹启东同样在认真听讲。
他不是核聚变材料领域的专家,听得认真,但却没有钱宏远想的透彻。
尤其是关于钨基复合材料晶粒粒径缩小这一块,能理解,但不太明白的地方是。
晶粒粒径缩小,究竟能带来什么好处?
“李工、老钱,为何你们一直执着于要将钨基复合材料的粒径缩小?”
“是基本的实验要求,还是说,晶粒粒径的缩小,能为材料和实验中,带来更大的优势?”
曹启东的这个问题,算是问到了钱宏远的专业知识上了。
不需要李阳亲自解答,他率先开口。
“老曹,不管是钨基复合材料,还是其他复合材料,晶粒粒径的缩小,对于聚变堆的攻克,都有着莫大的好处。”
曹启东一脸感兴趣的神色。
“哦?还有这样的好处?”
“老钱,那我得向你好好请教一番,长长见识。”
钱宏远哈哈一笑,耐着性子和他解释。
“晶粒粒径的缩小,第一个好处就是抗高温蠕变性能,抑制晶界滑移与空洞形核。”
“老曹你也知道,聚变堆中的偏滤器,需要长期承受1200摄氏度的高温。”
“而晶粒细化之后,它至少能通过两种机制,来提升抗高温蠕变能力。”
“其一是阻碍晶界滑移。”
“就以李工的钨基复合材料为例子。”
“在超高温下,纯钨的蠕变以晶界滑移为主,但是细化之后晶粒使晶界接触面积变大,相邻晶粒间的位错赛积效应增强,晶界滑移激活,能从纯钨的380kJ/mol,提升至复合材料的450kJ/mol。”
“1200摄氏度的超高温的蠕变速率,更是从1.2×10⁻⁸s⁻¹,降至3.5×10⁻⁹s⁻¹,整整降低了百分之七十左右。”
“另外一个方面就是抑制空洞形核与长大。”
“细化晶粒的晶界可作为空位捕获陷阱,使空位团簇尺寸控制在5-10nm,避免空洞连通导致的晶间开裂。”
曹启东眉头紧锁,显然对于他这种没有这方面基础和经验的‘外行人’
来说,一下子接受这么深奥的知识,多少还是有点儿难度。
“嘶~你讲的每句话我都能听懂,但是结合起来理解的话,就感觉云里雾里的。”
曹启东挠挠头,脑袋里像是生成了一团迷雾,无法窥见其中的真相。
李阳笑着说道。
“曹教授,你不理解是很正常的情况。”
“像这种偏深度专业的理论知识,别说是像你这样没有系统学习过的新手,就是有好几年实操经验的研究员,想要一下子弄明白,也是很有难度的。”
材料学的一个很明显的不同就是,需要研究员对诸多材料的特性,如熔点、密度、分子抗性等,都要有非常细致的了解。
不说背的滚瓜烂熟,至少要熟记于心,每每提到某种材料的时候,一些数据要脱口而出,且知道它的部分常规物理特性。
而单单是这一点儿,就需要无数日夜的经验积累,还有不知多少岁月的学习。
曹启东没有学过,上来就听钱宏远讲解这么深奥的知识,不理解也很正常。
如果对方一听就懂,那就很有必要邀请他加入团队,一同为后续的实验做贡献了。
毕竟,一听就懂,妥妥研究核聚变材料的先天圣体啊!
李阳这样一安慰,曹启东的心情顿时好了不少。
不过,他眼神一凝,看着李阳,又想到了什么。
“李工,如果我没有记错的话,你似乎接触核聚变材料也不长时间吧?”
钱宏远这时也看向李阳。
“是啊,据我所知,李工接触这个领域,最多也才两三年。”
“按照我们这一行诸多研究员的情况来看,两三的时间才堪堪入门。”
“但李工你……”
两人眼神古怪的看着对方。
刚才李阳还劝慰曹启东,新人不懂是正常现象。
可李阳算起来,同样也是新人啊!
别人进入这个行业两三年时间,还在苦苦背诵各种基础理论知识,做一些简单的实验工作。
李阳倒好,直接略过这些步骤,上来就整出了一款复合材料。
果然!
天才和普通人之间,是一条可望而不可及的天堑!!!