《全球天災:我的避難所被曝光了!》第90章 材料研究,突破瓶頸(1)

作者:半路崩盤·5個月前

就在醫療艙的安裝進尾聲,即將迎來關鍵的除錯階段時,另一條戰線——應對高溫天災的備戰工作,也因一個關鍵瓶頸而陷了僵局。林澈和李國在規劃對現有製冷系統進行加固和效率提升時,發現了一個普遍存在的問題:關鍵裝置的外部支架和部分外殼結構強度不足,且重量過大。

例如,空調系統的室外機支架,長期暴在外部,不僅要承機組的重量,在未來可能出現的極端高溫、強風甚至地震等惡劣條件下,還需要有更高的結構穩定和抗疲勞效能。現有的普通角鋼和鋼板,不僅笨重,防腐和耐熱效能也堪憂。同樣,計劃中要擴大面積的太能電池板陣列,也需要更輕、更堅固的支撐框架,以減輕對現有建築結構的負荷。

“我們需要一種高強度、輕質、並且有一定耐腐蝕和耐高溫能力的材料。”林澈在技討論會上指出,“現有的材料,要麼太重,要麼強度不夠,要麼容易鏽蝕。”

他們再次將希投向系統商城。查詢後發現,確實有幾種效能優異的鋁合金和鈦合金藍圖,但其所需的震驚值高昂(至800點以上),且冶煉工藝極其複雜,遠非當前條件所能實現。

“不能好高騖遠,”李國說道,“我們必須立足於現有條件,尋找一種我們能做的、效能有顯著提升的替代方案。”

他們退而求其次,將目鎖定在一種相對基礎但實用的高強度鋁合金(6000系列) 的簡易冶煉配方上。這種合金強度高於普通鋼材,重量卻輕得多,耐腐蝕也好。系統商城中有其基礎冶煉工藝藍圖,價格相對親民,僅需 150點震驚值。

【兌換決策】

: 消耗 150點震驚值,兌換 【高強度鋁合金(6061型)簡易冶煉工藝藍圖】。

剩餘震驚值: 500點。

目標: 掌握該合金的熔鍊、鑄造和基礎熱理技,用於製造關鍵裝置的輕量化高強度部件。

藍圖知識湧林澈腦海。工藝原理並不複雜:將純鋁、鎂、矽等金屬按特定比例混合,在嚴格控制的溫度下(約700-750°C) 熔鍊,使其充分合金化,然後澆鑄型,再進行固溶理和時效理以提升強度。

原理簡單,實踐卻困難重重。最大的挑戰在於溫度控制。

第一次嘗試: 他們利用一個廢棄的鐵桶和耐火磚搭建了一個簡易地爐,使用丙烷噴槍作為熱源。結果:溫度難以超過600°C,金屬無法完全熔化,混合結塊,失敗。

第二次嘗試: 改用小型氧-乙炔割炬,溫度上去了,但無法穩定維持,區域過熱導致元素燒損,分不均,失敗。

第三次嘗試: 嘗試用可控矽調節的電熱加熱,但功率不足,升溫緩慢,熱量散失嚴重,再次失敗。

連續的失敗消耗了寶貴的金屬原料(主要是收集來的廢舊鋁製品),也打擊了士氣。確控溫是現代工業的基礎,但在缺乏專業裝置的條件下,卻了難以逾越的鴻

“必須改造出一個像樣的高溫爐!”林澈看著一堆失敗的金屬疙瘩,下定決心。他們將目投向了資庫角落裡一臺早已報廢的大型工業烘箱。這臺烘箱的保溫效能極好,部空間也足夠。

轉折點出現在對舊烘箱的創造改造上:

改造: 拆掉烘箱部的支架和電路,用高鋁耐火磚在壁重新砌築一個耐高溫的爐膛。

加熱系統: 廢棄原有的電熱,改用多組大功率矽碳棒作為發熱元件(從廢棄的實驗室高溫爐中拆得)。矽碳棒的工作溫度可達1400°C,遠超需求。

核心突破——溫控系統: 這是最關鍵的部分。他們利用一個K型熱電偶作為溫度,連線到一個數字溫控儀(庫存中找到的舊裝置,經修復校準),溫控儀的輸出控制一個固態繼電(SSR),由SSR來通斷矽碳棒的電源。這樣就構了一個簡單的閉環溫度控制系統。

安全措施: 加裝了過流保護和電保護裝置,確保作安全。

整個改造過程耗時近一週,反覆測試了電路的穩定和測溫的準確。當改造完的高溫爐首次通電,溫控儀上的數字平穩上升並最終穩定在設定的750°C時,兩人心中充滿了期待。

第四次嘗試(使用改造爐):

備料: 嚴格按照藍圖比例,稱取熔融鋁錠(從舊零件中重熔提純)、鎂錠、矽塊。

熔鍊: 將原料放石墨坩堝,置於爐中。設定溫度750°C。過觀察孔看到金屬逐漸熔化,形銀亮麵,並保持恆溫30分鐘,使合金元素充分擴散。

澆鑄: 用預熱過的耐火坩堝鉗取出坩堝,將合金小心澆注預先用型砂製作好的簡單模中(一個用於測試的啞鈴狀拉試棒和一個支架角件)。

理: 待鑄件冷卻後,進行固溶理(加熱到530°C後水淬)和人工時效(加熱到175°C保溫8小時)。

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