第94章 信任、算法与碎裂的同盟(1/2)
微型热电温控片的耐高温测试,在第三次失败后陷入了僵局。
实验台上,三片来自不同供应商的样品,在模拟生长炉气氛(氩气夹杂少量硅烷)和1250c高温下,分别坚持了17小时、22小时和31小时,然后性能急剧衰减直至失效。失效模式一致:封装材料分解,导致热电偶材料氧化或污染。
“工作温度太高了。”林海盯着测试报告,眉头拧成了疙瘩,“这些商业级的器件,设计上限也就800c。我们炉子里的实际温度,还要考虑热辐射和气流冲击,对封装材料的考验太苛刻。”
“有没有可能用非金属封装?或者干脆不用封装,把热电材料直接沉积在陶瓷基板上?”李明恺提出了一个大胆的想法。
张明远摇头:“直接沉积,工艺复杂,而且热电材料本身在长期高温和还原性气氛下的稳定性也是问题。更重要的是,我们要的不是一两个样品,是将来能稳定采购、安装在几十台炉子上的工业级部件。可靠性必须放在第一位。”
讨论再次绕回原点。没有可靠的执行器,“局部补偿”方案就是空中楼阁。
李明恺回到自己的临时工位——实验室角落一张堆满资料的小桌子。他能感觉到,尽管大家态度已经缓和,但这次提议的受挫,让那种无形的隔阂又隐约浮现。他需要做点什么,证明自己不仅仅是“有想法”。
他打开电脑,调出之前从公开渠道和有限几次宸星内部测试中收集到的、关于几种耐高温陶瓷和金属封接材料的数据。这些数据很零散,不成系统。他又检索了国内外相关论文,试图找到高温下材料性能的预测模型。
时间一点点过去,窗外天色渐暗。实验室里其他人陆续离开,只剩下他和还在整理数据的张明远。
“张老师,”李明恺终于站起身,拿着几张打印出来的图表走到张明远身边,“我大概……理出一点思路。”
张明远抬起头,示意他坐下说。
“我分析了我们测试过的几种封装材料的失效数据,结合文献里类似环境下材料的长期老化模型。”李明恺把图表铺开,上面是他手动拟合的几条衰减曲线,“我发现,失效可能不是单一因素造成的。高温和还原性气氛的协同作用,加速了某些晶界相的迁移和挥发。如果我们换一种思路——不追求一种材料同时满足‘绝热’、‘密封’和‘耐高温’所有要求,而是设计一个‘多层复合结构’呢?”
他画了一个简单的示意图:“最内层,直接接触热电材料和高温气氛的,用纯度高、化学稳定性最好的单晶或特种陶瓷薄片,只负责隔离和绝缘。中间层,用柔性的高温陶瓷纤维垫,缓冲热应力和振动。最外层,再用相对廉价但机械强度好的金属壳做保护和固定。这样,每一层只承担它最擅长的功能,整体可靠性可能比追求‘全能’的单层材料要高。”
张明远仔细看着草图,手指在桌上轻轻敲击:“分层设计……热膨胀系数的匹配会非常棘手。不同材料在高温下膨胀量不同,会产生巨大的内应力,可能导致分层或开裂。”
“所以需要精确的模拟和界面设计。”李明恺立刻接道,“我们可以用有限元软件,模拟不同温度下各层的应力分布,优化厚度和连接方式。甚至……可以在界面处设计一些微结构,比如交错齿或预留微小空隙,来吸收或释放应力。这有点像我们做柔性屏时,处理硬质芯片和软质基板连接的办法。”
听到这里,张明远的目光终于亮了一下。他意识到,李明恺带来的不仅仅是“想法”,还有一种将不同领域知识嫁接、解决跨学科难题的思维模式。这正是燧人现在紧缺的。
“思路有价值。”张明远下了判断,“但工作量很大。建模、材料筛选、工艺实现……都需要时间。而我们最缺的就是时间。”
“我可以先负责建模和初步的材料筛选。”李明恺立刻说,“我以前博士课题就用过类似的多物理场耦合模拟软件。给我三天时间,我能出一个初步的可行性评估和关键参数范围。”
张明远看着他眼中急切而诚恳的光,点了点头:“好。你跟林工要一下热电材料的详细参数和炉内环境的具体数据。三天后,我要看到报告。”
“是!”
就在李明恺埋头于复杂的有限元网格划分时,他接到了一个意想不到的电话。
来电显示是宸星科技的一个前同事,姓孙,两人在研发部时关系尚可,偶尔会交流一些不涉及核心的技术问题。
“明恺,听说你去燧人了?可以啊,那边刚拿下大项目,正是用人之际。”孙工的声音听起来很热情。
“孙工,你好。刚来,还在学习。”李明恺回答得很谨慎。
“别谦虚了。对了,你们那边现在是不是在猛攻碳化硅军标?听说要求特别变态,怎么样,有头绪了吗?”孙工似乎随口问道。
李明恺心里一紧。这个问题看似平常,但在这个敏感时期,由宸星的前同事问出,味道就不一样了。
“刚开始接触,都是按部就班。”他含糊道,“军标确实严,大家都在摸索。”
“是啊,不容易。”孙工叹了口气,“我们这边……唉,不提了。对了,你们那个‘局部补偿’的思路,还挺有意思的,我们这边也有人讨论。就是不知道具体实现起来,那个微型执行器的耐高温问题怎么解决?你们找到合适的供应商了吗?”
李明恺的背脊微微绷直了。对方不仅知道他们正在攻关的方向,连“局部补偿”和“耐高温执行器”这样的细节都清楚。消息泄露得这么快?
“这个我不太清楚,我是新来的,接触不到采购和具体选型。”李明恺稳住声音,“孙工,你消息还挺灵通。”
电话那头顿了一下,随即笑道:“咳,行业圈子就这么大,有点风声也正常。行,那不打扰你了,有空回来坐坐。”
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