318艱難的材料研究 　　張沖誌先研究的是圓球外側的金屬，將金屬片先放在X射線機下，進行進X射線譜探查分析，這是利用了物質本身對x射線吸收特征的物理量。 　　物質的原子序數大，對x射線的吸收能力強，原子序數小則吸收弱； 　　同時對一定的吸收體，X射線的波長越短，穿透能力越強，物體的吸收係數越低。 　　再利用衍射線的相互平涉，利用消光性，使用如布拉格定律的埃瓦爾德球圖解法，就可以將物質內的結構和物質組成分析出來。 　　又利用透射電鏡，用磁場電子波電子聚集成像的電磁透鏡，對物質進行形貌分析和電子衍射分析。 　　采用的高分辨率透射電子顯微鏡，將金屬材料原子級別顯微組織結構的相位襯度顯示出來，形成原子串成像。 　　最後再采用掃描電鏡，以類似電視攝影顯像的方式，利用細聚焦電子束在樣品表麵掃射，會激發出來各種物理信號，將這些信號調製成像放大顯示出來。 　　通過這三步，張沖誌確定了這種材料主要是鈦鋁合金，這裡麵還有鎢、錸、碳、鉻、鉬、鈮等稀土類元素，共有二十二種金屬元素。 　　這種材料有幾大特點。 　　一是原子排列非常合理，原子鍵之間作用力得到加強。 　　二是它的吸熱能力隻有散熱能力的二分之一，可以將吸收的熱量快速向全球傳導並散發出去。 　　三是原子間除了原子鍵還有許多共價鍵起作用，不僅增加了抗熱性，還增加了強度。 　　四是在受熱時或強烈撞擊時，在表麵形成一層穩定的保護膜，這種膜具有量子排斥性，可以穩定地反射和隔絕熱量。 　　這種材料的抗熱性竟能達到攝氏5300度的高溫而保持性能穩定，強度是普通鋼的作六十四倍。 　　但是在5700℃時會迅速熔化，並且氣化20%，因為在5700℃條件下，這22種元素都會氣化。 　　這就有點危險性，因為這會產生一定爆炸。 　　張沖誌估計它的抗高溫、高強度能力主要來自於那層保護膜，這是他在進行了多次研究，借於黑星的超強放大觀測才發現的，這層膜隻有幾微米厚，很容易忽略。 　　材料組成分析出來了，各種性能參數也有，可是如何能生產出來？ 　　僅根據組成成分分析，這種材料的成本比現在用的飛機材料成本還低，大約低四分之一。 　　張沖誌用鉗鍋法，將材料配齊進行燒結，完成後，卻發現強度隻有航空用鈦合金的三分之二，抗熱性卻達到鈦合金的水平，但是與圓球相比差了十萬八千裡，根本就沒有那層量子膜。 　　張沖誌進行了數學建模，發揮了自己強大的大腦和數學建模能力，將22種成分、加工環境、方法、量子影響等數據綜合進去，不停地修改模擬。 　　用了一整天的時間才完成一個可以計算的數學模型，用黑星算了半個小時，發現中間有算不通的地方。 　　張沖誌又重新對這些地方進行優化，又用去半個小時，這次黑星用了十分鐘算通了，張沖誌估計用鴻盛超算不知道算幾年。 　　但是出現的結果讓張沖誌差點跳起來，共有一千多萬種方法，這是多麼大的實驗量和實驗成本，想想就是個天文單位。 　　無奈又揪著頭發進行修改，化學計算法、物理計算法、偏微分方程、數學分析等等，多虧他是個數學全才，物理、化學、材料等方麵都有很深的造詣，這才撐過去。 　　最後確定的方法有5萬種，再也不可能減少了，因為沒有一點這方麵的基礎。 　　這還是張沖誌從全世界各種先進材料製備過程中進行了優化的結果。 　　真是一入材料深似海，從此不知春秋冬。 　　每天完成實驗十次，一年才3650次，十年才36500次，需要14年的時間才能完成，那樣一切都老苗了。 　　張沖誌隻好發動人多力量大的辦法，用人力來爭取時間，他決定將任務分發給30個實驗小組，爭取在7個月內看到成果。 　　最低估計僅這一項投資就在5億玄元以上，真是燒線啊！ 　　而且這5億砸進去還不知道是不是個坑。 　　這也說明了材料研究的艱難，現在軒轅國的工業弱，主要就弱在材料上，全世界共130多種關鍵材料，兩年前軒轅國能生產的不到三分之一。 　　現在有了鴻盛工業園，大概可以生產一百種左右，但是起步晚，形成大規模量產還需要時間積累。 　　張沖誌又研究了那種填充玻璃體物質，它是一種碳矽化合物，其中還有鈦、氮、氫硼等元素。 　　與外圍的金屬層正好相反，具有很好的分散度，有著很小的膨脹係數，隻有在外界溫度達到26K時，才開始凝固，即凝固溫度為零下247攝氏度，凝固後會有輕微的膨脹，正好將圓球脹開。 　　凝固也是一層層的向內，後具有很差的導熱性，防止內部的進化劑被低溫凍壞。 　　它具有蛋清一樣的作用，包裹住蛋黃，不會讓蛋黃在受到震動時散開。 　　這是一種奇異的物質，張沖誌通過幾種手段分析出三十種成分，成因機理不清楚，比例卻可分析清楚。 　　又利用一天時間建立數學模型，計算製備方法，不過這次經過優化後隻需要進行2萬次實驗，找書苑 www.zhaoshuｙｕan．com 張沖誌嘴角抽動著計劃安排十個小組進行實驗，能在兩年內出成果就可以了。資金會在3億元左右。 　　接著他拿起那種在碳灰底層中少量存在的鱗片狀物質，經過分析這是一種純碳組成的物質，竟然是碳炔的一種。 　　碳炔是現在發現的硬度最大的一種物質，它的硬度是金剛石的四十倍。 　　是鋼的200倍，僅拉伸3%就能從導體變成絕緣體。 　　現在世界上僅擁有製造幾百個碳炔鍵的能力，最多完成了600個碳原子的長鏈，肉眼還看不到。 　　而這裡的鱗片有0.5平方厘來大小，它的硬度在三十倍鉆石硬度，具有超強的隔熱性，正是由於它的保護才使圓球幾乎毫發無損地穿過大氣層和灰塵，最後撞入山體中。 　　這些鱗片都是無價之寶，這是現在地球上唯一能看到的“大碳炔”，這個製造技術還在實驗室之中，隻有研究價值，沒有生產的可能。 　　於是將它們珍貴存起來，留待條件成熟再說了。 　　這三樣物品研究完後，張沖誌喝了口綠茶，就讓黑星打開了主體屏幕，將圓球內部的掃描圖像顯示了出來。 　　圖案被放大到直徑六米的圓球型，由於幾次升級，現在黑星可以將立體圖像的體積達到1000立方米，球型的最大直徑為十米，這裡由於房間限製隻能放大到六米的直徑。 　　張沖誌找了一個一米二高的架子，站在了上麵，這樣雙眼基本在球心位置，他抬頭認真觀看起來。 　　每日穩定更新4000+，求支持、收藏、推薦！！