柴鸿得知道北轧钢厂成功生产出高纯度氧化铝的消息之后,第二天一大早就从燕京赶到道北。
“莫总,你真的没有经过实验室制备,就直接完成了高纯度氧化铝的工业化生产?”柴鸿的眼神中,露出一丝狂热之色,他甚至不知道如何用言语来表达此刻心里无与伦比的激动。
“哪有那么夸张!自从跟你聊过复合装甲的思路之后,我对这个氧化铝陶瓷一直念念不忘,在香江的时候,已经做过无数次的实验,要不然我哪敢在没有任何实验数据的情况下,贸然进行工业化生产?哪能这么败家呢?”莫铮随便编了个理由解释道。
“这么说来,你是早就胸有成竹了?”柴鸿问道。
“提炼高纯度氧化铝还是有点把握的!只不过想要研发出达到装甲性能的氧化铝陶瓷,还面临很多技术障碍,现在最大的拦路虎,就是氧化铝粉末的结合剂……”莫铮忧心忡忡的说道。
“莫总,52所也进行过氧化铝粉末结合剂理论方面的研究,只是因为条件有限,没能付诸实验……”柴鸿略一沉吟之后说道。
“哦?”
“复合装甲对强度和硬度的要求极高,所以氧化铝粉末的结合剂需要具备两种特性,一个是致密性,通过结合剂来提高氧化铝陶瓷的致密度,这就需要有效改善氧化铝粉末的显微结构,抑制异常晶粒长大,并促进高分子物质的传递,从而使材料更加致密!”柴鸿想了一会儿之后说道。
“第二个特性呢?”莫铮的眼中露出赞许之色。
“第二个特性我们考虑的是通过添加镍、铬、钠、镁等韧性金属颗粒,来增加氧化铝陶瓷的韧性,从理论上来说,氧化铬、氧化镁、氧化钠都能够作为结合剂使用……”柴鸿继续说道。
莫铮诧异的看着柴鸿,这个未来的“复合装甲之父”,确实有他的过人之处,只通过理论研究,就能够把未来透明氧化铝陶瓷的通用结合剂—氧化镁提出来,仅仅是这一点,就已经足够惊世骇俗……
“怎么?你觉得不行吗?”柴鸿看着莫铮诧异的眼神,有些心里没底的问道。
“我也考虑过用氧化镁作为结合剂,通过实验发现,氧化镁可以显着提高陶瓷素坯的堆积密度和烧结坯体的致密度!而且氧化镁的制备方法采用的是白云石碳化法,工艺相对简单、成本比较低,但钙镁分离的问题一直无法解决,导致氧化镁纯度甚至都不足75%,杂质过多,根本无法作为结合剂使用!氧化铬也面临着同样的问题……”莫铮想了一会儿之后说道。
“氧化钠呢?”柴鸿的眼神又开始黯淡了下来。
“氧化钠的临界外表张力刚好比氧化铝粉末略小,倒是能够被粉料充分湿润,且内聚力足够大,有不错的凝结致密效果,可是氧化钠作为氧化铝粉末结合剂,有一个无法解决的缺陷……”莫铮若有所思的说道。
“什么缺陷?”柴鸿问道。
“氧化铝粉末阳离子电荷多、半径小、活跃度高的特点,导致其晶粒大,扩散系数低……实验室纯氧化铝陶瓷的烧结温度高达1700-2000摄氏度左右,这么高的烧结温度带来的巨大能耗和设备损耗是我们无法承受的!而钠离子高温下同样异常活跃,无法降低氧化铝粉末的烧结温度……”莫铮沉吟片刻之后说道。
“氧化铝陶瓷的量产关系到国防安全,能不能暂时不考虑巨大能耗和设备损耗的问题呢?”柴鸿有些犹豫的问道。
“一台恒温烧结炉就是几百万美元,你觉得五机部能够承受昂贵的设备损耗?”莫铮苦笑着说道。
“还有没有其它方法?”柴鸿有些沮丧的问道。
“我们需要重新寻找适合的结合剂,这种结合剂除了增加致密性和韧性的需求,还要能够大幅降低氧化铝陶瓷的临界烧结温度……”莫铮说道。
“我们一开始也考虑过非金属材料,理论上效果虽然没有镍、铬、钠、镁等韧性金属颗粒效果明显,是不是能够作为金属结合剂的辅助剂来使用?”柴鸿若有所思的问道。
“我们在实验室的制备中,选用过氧化硅、氧化钙、氧化二硼等非金属材料作为辅助结合剂,但效果都不是太理想,达不到复合装甲的性能要求!”莫铮摇摇头说道。
柴鸿有些失望的离开了道北,他从一开始就清楚,氧化铝陶瓷最关键的技术,就是结合剂和烧制添加剂的配方,从莫铮略显悲观的语气中,他感到一种深深的挫败感!
而柴鸿不知道的是,作为领先这个时代几十年的材料专家,莫铮又怎么可能不清楚最适合氧化铝陶瓷的结合剂呢?
而高纯度氧化镁作为后世公认的氧化铝陶瓷结合剂,会在十年以后被美国人发现,并成功开发出远胜防弹玻璃的透明氧化铝陶瓷……
材料科技中堪称里程碑一般的新技术,有着无法估量的商业价值,莫铮又怎么会轻易示人呢?
但令莫铮头疼的是,他接下来面临的困难依然是:想吃猪肉还得先去养猪……
因为市面上根本找不到纯度超过98.5%的氧化镁,即便有,他也不能大张旗鼓的去采购,因为氧化铝陶瓷是一项足以卡西方国家脖子的专利技术,绝不能让潜在的竞争对手猜出端倪。
可是让一项本不属于这个时代的新材料提前问世,实在是太难了,莫铮不得不再次重新回到起点,开始研究氧化镁的制作工艺……
唯一令他感到欣慰的是,道北市下辖的太平公社就有一家国营白云石矿,而且价格便宜的让他不敢相信自己的耳朵。
“你确定是25元一吨?”莫铮诧异的看向何长青问道。
“价格估计谈不下来,太平白云石矿一直供不应求!我打听过,前几年道北钢厂买了一大批白云石制作高炉内壁的耐火砖,差不多就是这个价格……”何长青说道。