第(1/3)页 第一次计算进行了整整两天两夜。 DJS-130计算机一直在嗡鸣,成了实验室不变的背景音。 第三天是周日。 上午沈一鸣临时有事,实验室里只剩下三位学生。 窗外,梧桐树冒出了嫩芽,新绿点点。三月的阳光透过玻璃窗照进来,在水泥地上投出明亮的光斑。 可实验室里的气氛,却绷得很紧。 李雪梅从电传打字机上撕下最新一轮的输出纸带,铺在工作台上,和周伟一起核对。 两人的眉头越皱越紧。 “怀民,你来看看。”李雪梅抬起头,朝正在整理数据的陆怀民招了招手。 陆怀民放下笔记本走过去。这几天泡在实验室里,他对整个课题的脉络已经摸清了。 “计算结果怎么样?”陆怀民问。 李雪梅摇摇头,把一叠输出纸带推过来: “不太理想。材料参数调了三次,补偿效果还是不稳定。你看这儿——” 她指着纸带上的一行数据: “温度梯度超过三十五度,补偿结构的反向作用会出现突变,有时反而加剧局部变形。” 周伟在一旁补充,声音里透着些许疲惫: “薄片排列方式试了三种,结果差不多。界面处的应力集中问题,比预想更棘手。” 陆怀民凑过去看那些密密麻麻的数字。 很快这连串的数字在他脑中重组成像:高温区泛红,低温区透蓝,应力集中处结成深斑,一切都清晰起来。 “应该是界面应力集中导致的。”陆怀民思索片刻后说,“C-7材料和LC4的热膨胀系数差太大,在高温梯度下,界面处的剪切应力超过了结合强度。” 李雪梅惊讶地看了他一眼。 这问题她和周伟刚刚讨论了好一会儿才初步确定,这个入学不到一个月的师弟,竟一眼点破。 周伟也抬起头,推了推眼镜:“我们也是这个判断。可怎么解决?材料性能是固定的,总不能……” “那怎么办?”李雪梅脱口问。 话出口才发觉,自己竟在向一个刚入学的本科生讨教办法。 陆怀民想了想,他站起身,走到黑板前,擦出一块干净区域。 随后他画了一个简化的界面模型,标注了温度、材料属性、几何参数。 “我觉得,我们不能只考虑宏观的热膨胀系数差,”陆怀民边画边说,粉笔沙沙划过黑板: “还要考虑微观的。C-7是硅铝复合材料,本质上是由硅颗粒增强的铝基体。在高温下,硅颗粒和铝基体的热膨胀行为不同,会产生微应力。” 李雪梅和周伟都站了起来,走到黑板前。 “这些微应力在界面积累,”陆怀民用粉笔在界面处画出一片密集的箭头,“当温度梯度足够大时,就会引发局部塑性变形,甚至微裂纹。因此我觉得,咱们可以尝试在这中间设计一个过渡层。” “过渡层?”周伟若有所思。 “对。”陆怀民在黑板上画出三层结构,最内层是C-7,最外层是LC4,中间则是一层逐渐过渡的区域: “在C-7和LC4之间,加入一层梯度功能材料。它的热膨胀系数从内到外连续变化,从接近C-7的值渐变到接近LC4的值。这样就能平缓应力集中,避免突变。” 他转过身,看到李雪梅和周伟怔怔地看着黑板上的示意图。 这个思路比他们之前想的任何方案都更精巧,也更复杂。 因为它不是什么修修补补,而是是从根本上重设计了材料的结合方式。 实验室安静了几秒。 “可是......”李雪梅迟疑道,“这种梯度材料,我们怎么制备?国内有这种技术吗?” 周伟也反应过来: “是啊,怀民。理论上这思路很完美,但工程上怎么实现?要在铸造过程中让材料成分连续变化,这工艺……” 陆怀民放下粉笔。他知道自己说多了。 1978年,梯度功能材料的概念在国际上刚刚萌芽,国内更是闻所未闻。 他刚才的描述,完全基于前世的认知。 那是二十一世纪成熟的技术,用于航空航天发动机叶片、核反应堆内衬等极端环境。 他正斟酌着如何解释,实验室的门被推开了。 第(1/3)页