数据很详细,看得出材料中心在这方面确实积累了相当扎实的研究基础。
“腐蚀数据里……没有氢氟酸?”吕辰注意到一个问题。
叶谈推了推眼镜:“说实话,之前我们根本没想过要把陶瓷材料用在氢氟酸环境。大家都知道氢氟酸是‘什么都能吃’的,所以我们的腐蚀测试主要集中在硫酸、盐酸、硝酸这些常见强酸,以及碱液。氢氟酸……太特殊了。”
“但你们根据材料特性推断,氮化硅应该能扛住?”谢凯问。
汤渺教授接过话头:“从化学键角度分析,氮化硅的Si-N键非常稳定,氟原子很难取代氮原子。而且氮化硅表面会形成一层致密的二氧化硅保护膜,虽然二氧化硅本身会被氢氟酸腐蚀,但那层膜非常薄,且腐蚀后可能形成新的保护机制。当然,这些都是理论推测,需要实验验证。”
他顿了顿,语气变得严肃:“小吕,你们在上海提出的这个需求,如果真能实现,对我们材料中心来说是一个重大的应用突破。过去我们研究这些高性能陶瓷,主要瞄准的是机械加工、耐磨部件这些方向。但如果能在化工耐腐蚀领域打开局面,那市场前景和应用价值就完全不同了。”
车子抵达岳阳路的中科院有机化学研究所时,已是下午五点十分。
夕阳西斜,给红砖楼群镀上一层暖金色。
赵主任和宋颜教授已经在主楼前等候。
众人简短寒暄后,赵主任直接带大家去了实验室大楼。
“我特意腾出了一个通风条件最好的实验室,防护措施也检查过了。”赵主任边走边说,“氢氟酸这东西,安全第一。我们都戴好防护手套、护目镜,实验服也要穿。”
实验室位于三楼,宽敞明亮,通风橱设备完善。
实验台上已经摆放好了各种器皿,特氟龙烧杯、塑料镊子、防腐手套、护目镜,还有几个密封的试剂瓶,标签上醒目地写着“HF,40%”。
“我们试剂厂提供的氢氟酸,最高浓度就是40%。”李科长解释道,“再高的浓度运输和储存都太危险。不过40%已经足够严苛了,化工厂实际生产中用的大多是这个浓度范围。”
汤渺教授点点头,示意叶谈打开行李箱。
两个大行李箱被平放在实验室空地上,打开后,里面是整齐排列的各种样品和样件,都用软布或泡沫仔细包裹着。
叶谈戴上手套,开始一件件取出,摆放在铺着白色实验台纸的长桌上。
首先是几组陶瓷阀芯模拟件,大小和形状类似常见的截止阀阀芯,但材质是灰白色的氮化硅和米黄色的氧化锆。
表面经过精密加工,光洁如镜,能倒映出实验室的灯光。
“这是按常见阀芯尺寸等比例缩小制作的模拟件。”叶谈介绍道,“我们用不同的成型和烧结工艺做了几组,想看看工艺差异对耐腐蚀性有没有影响。”
接着是带法兰的小型管道接头,法兰盘上已经钻好了螺栓孔。
还有陶瓷勺具、微型烧杯和坩埚,这些都是化工实验室和生产线上的常用工具。
“这些工具类样件,主要是想验证陶瓷材料在频繁接触腐蚀介质情况下的长期稳定性。”汤渺教授补充道。
然后是结构展示样件,陶瓷密封环,截面呈现复杂的几何形状;陶瓷研磨球,直径从几毫米到一厘米不等,表面极其光滑;一小段陶瓷管,壁厚均匀,内壁光滑度很高。
最后是厚厚一沓技术资料,叶谈将性能数据册分发给在场的每个人,又拿出几份工艺说明文件。
赵主任戴上老花镜,仔细翻阅数据册,手指在表格上缓缓移动:“氮化硅,室温抗弯强度……650兆帕,这个数据很不错。热膨胀系数2.9×10??/℃,和金属相差很大啊,这意味着如果和金属法兰连接,热应力会是个大问题。”
“所以我们带来了不同热膨胀系数配方的样品。”叶谈指向一组氧化锆样品,“氧化锆的热膨胀系数接近某些不锈钢,在10×10??/℃左右,可能更适合与金属件配合使用。”
宋颜教授更关注腐蚀数据:“浓硫酸,沸腾条件下,腐蚀速率0.002毫米每年……这个数据很漂亮。但是氢氟酸这一栏真的是空白。”
“所以今天就是要填补这个空白。”汤渺教授说着,已经戴上了防护手套,“赵主任,实验室可以开始了吗?”
“随时可以。”赵主任示意实验室助手小刘,“准备恒温水浴,设定80°C。把氢氟酸转移到特氟龙容器中。安全防护再检查一遍!”
喜欢四合院:我是雨水表哥请大家收藏:(m.38xs.com)四合院:我是雨水表哥三八小说更新速度全网最快。