第五章 實驗室製備碳碳複合材料(第1/2 頁)

新型液氧煤油發動機的圖紙，依然處於有條不紊地繪製當中。

張星揚將所有的圖紙分解之後，將各個部件圖紙交給了研究所內還選擇留下的人員。

自己終於可以有時間來解決發動機實際製造之中的一些問題，比如最關鍵的幾個問題之一。

發動機材料問題！

材料作為發動機的骨架，幾乎決定了一款發動機能夠有多強的效能。

尤其是用於發動機燃燒室和尾噴管的材料，要求更是高到難以復加。

沒有極強的耐高溫、抗衝擊強度，那麼發動機在執行時產生的超高溫和超速激流，會瞬間摧毀發動機的燃燒室內壁和尾噴管。

一般來說，現在這個時間點，航天發動機所使用的高溫合金，一般為鈦合金或是鎳基高溫合金。

碳碳基複合材料，或是耐高溫陶瓷基複合材料，這些後來應用非常廣泛的材料，在九十年代，還算是比較高大上的材料。

大規模製備的價格高昂，並且一般的效能並不是十分的優秀。

以二維碳碳複合材料為例，理論上這種材料具有良好的耐高溫、耐燒蝕和高溫強度高等優異效能。並且它的密度很低、可設計性和可加工性都遠勝於現在常用的高溫合金。

但是這種材料現在的表現卻並不如人意，主要還是因為表面處理工藝的問題，導致在3000度之上的時候，表層的碳膜會發生氧化鈍化，從而降低耐高溫的效能。

在後世一般採用塗層來隔絕材料與氧氣的直接接觸，從而達到防氧化的目的。

在九十年代，各種高效能的抗氧化塗層研究還不是很發達。

尤其是在張星揚生活的二十二世紀，這類基礎材料的探索，已經完全交給了算力強大的環恆星中央處理器來運算，從而完全轉化為時間和能量的產出品。

那臺質量達到兩個地球質量的恐怖巨構，每年產出的新型材料數量需要用科學計數法才能夠完整表達出來。

所以張星揚大腦之中腦蛋白質晶片儲存的都是其中的佼佼者，每一個效能放到這個時代都是領先世界一百多年的天頂星科技。

當然受限於這個時代的硬體裝置，這些材料配方不變的情況下，也很難達到原有的材料效能。

就好像一個人帶著完整的單晶矽製備工藝穿越到二戰的時候，他也不可能做到原有的效能水平，能夠實驗室少量製備已經可以算作是天才了。

不過好在，研究院之中是有在未來看起來十分簡陋，在現在算起來還比較先進的製備裝置。

一般來說二維碳碳複合材料的製備，需要先製作底層碳胚，然後經過熱解碳的化學氣相沉積或滲透。

在這個過程之中，碳源氣（如CH4、C2H4、C3H6、C3H8等）這些氣體會發生熱解並且在基層碳纖維布上沉積碳，以填充碳纖維上多空預製體中的空隙。

這一步主要是為了對材料進行增密處理，從而使材料獲得更加優秀的緻密性。

這一步之中最為關鍵的就是CVI爐，而恰好研究院之中就有一臺這樣的裝置，這一臺還是之前所裡為了探索高效能碳釺維材料，從國外進口來的。

張星揚按照自己的記憶，將碳纖維預製體置於CVI爐之中，隨後將爐內溫度設定在2100度，將天然氣和載氣通入到氣體發生器之中。

等待了一小會的時間，張星揚將混合氣體通入到CVI爐之中。現在就是決定碳碳複合材料的關鍵時機，能不能製備出符合張星揚要求的複合材料就在這個時候了。

張星揚看了一眼混合氣體發生器上面的氣壓表，混合氣體流入的速度和張星揚記憶之中沒有差距。

接下來碳纖維基層還需要在這個CVI爐子之