После короткого перерыва разговор вернулся к оборудованию, которое в данный момент производилось.
Ма Липин повел Чан Хаонаня по лестнице к ряду шкафов управления:
"На самом деле, после того, как были определены параметры производительности лопаток турбины ТРДД-10, мы также попытались использовать новое оборудование для производства партии продукции, с другими частями все было в порядке, хотя и были небольшие дефекты, но их можно было исправить с помощью последующей чистовой обработки."
"Только последний процесс затвердевания очень трудно контролировать, у полученных монокристаллов большие дефекты на кристаллическом уровне, и даже большая часть из них вообще не является монокристаллами, это никак нельзя исправить позже, поэтому нам пришлось временно приостановить работу и возобновить производство после решения технологических проблем."
Пока он говорил, он взял со стола упакованную лопатку турбины и передал ее Чан Хаонаню:
"Это один из самых типичных бракованных изделий из той партии."
"Посторонние кристаллы, пятна, сегрегация компонентов, слишком высокое содержание кислорода и азота, большое расстояние между первичными дендритами, отклонение ориентации кристаллов от направления силы, короче говоря, все дефекты монокристаллов, описанные в учебнике, собраны в этом изделии."
"Даже если бы мы намеренно захотели произвести такой брак, это было бы трудно сделать, если бы это не было связано с проектом Тайхан, который требует секретности, я бы хотел показать это своим студентам..."
Чан Хаонань взял лопатку и осмотрел ее со всех сторон.
Конечно, невооруженным глазом ничего не увидишь, разницу в кристаллической форме даже с помощью обычного оптического микроскопа не всегда можно увидеть полностью, для этого требуется специальное оборудование.
"Сейчас ТРДД-10 находится на стадии разработки, все, что связано с проектом, естественно, является совершенно секретным, но после завершения разработки эти бракованные изделия уже не будут такими секретными, хотя напрямую забрать их все равно нельзя, но можно взять фотографии кристаллической формы."
С этими словами он вернул "идеальный" брак Ма Липину:
"Итак, вы считаете, что это проблема с настройкой параметров процесса затвердевания?"
Выражение Ма Липина было немного сложным, так что Чан Хаонаню пришлось постоять на месте и немного подумать, прежде чем он смог понять:
"В таком случае, даже если мы в конечном итоге найдем способ стабильного формирования монокристаллов, эффективность производства, вероятно, будет очень низкой?"
"Просто размер лопаток ТРДД-10 действительно немного великоват, а форма довольно сложная, поэтому можно только медленно и тщательно работать, это также является основной причиной общей низкой эффективности производства авиационных двигателей третьего поколения..."
Последний кивнул:
Ма Липин был ошеломлен и только через некоторое время с трудом заговорил:
"Если все использовать в жидком виде, то это будет закалка?"
"А?"
"Э-э..."
"Чан Цзун, этот метод называется методом высокоскоростного затвердевания, потому что он уже очень быстрый по сравнению с традиционным методом снижения мощности."
"И водяное охлаждение слишком эффективно для растущего кристалла, кристалл, внезапно соприкоснувшийся с низкой температурой, будет неконтролируемо расти, невозможно гарантировать кристаллическую форму, и..."
"Нет, я имею в виду, что если эффективность охлаждения холодной части за счет теплового излучения намного ниже, чем у водяного охлаждения, то почему бы не сделать это проще и не охлаждать всю заготовку жидкостью?"
Очевидно, он подумал, что Чан Хаонань недоволен их эффективностью производства.
Ма Липин вытер пот со лба:
"Естественно."
"При производстве лопаток методом высокоскоростного затвердевания за рубежом также необходимо точно регулировать скорость вытягивания, потому что эффективность рассеивания тепла в процессе теплового излучения не может быть проконтролирована, поэтому можно только максимально уменьшить температурный градиент в части водяного охлаждения, чтобы сделать общее постепенное распределение температуры более равномерным."
"Но в процессе вытягивания отливки из зоны выдержки рассеивание тепла постепенно становится преимущественно радиационным, эффективность рассеивания тепла резко падает, что приводит к постоянному снижению температурного градиента на фронте затвердевания, в полученных отливках легко возникают дефекты, и чем больше размер монокристалла, тем более очевидны дефекты."
Однако последний махнул рукой:
"Конечно, это не может быть вода, разница между точкой замерзания и точкой кипения воды составляет всего 100 ℃, для контроля температуры холодной части диапазон слишком узок, с этим невозможно работать."
"В этом оборудовании используется технология затвердевания, которая в настоящее время является довольно популярным методом высокоскоростного затвердевания, контроль температурного градиента осуществляется за счет зоны выдержки в печи и поддона с водяным охлаждением в нижней части отливки, а также радиационного рассеивания тепла."
Он не успел договорить, как его прервал Чан Хаонань, который едва сдерживался:
"Я имею в виду, что нужно использовать жидкость с высокой теплопроводностью, высокой температурой кипения, низкой температурой замерзания и большой теплоемкостью, погрузить в нее корень вытягиваемой лопатки, использовать теплопроводность для усиления охлаждения, таким образом, температурный градиент всей заготовки может быть большим и стабильным, а скорость кристаллизации и качество кристалла могут быть гарантированы одновременно."
"Высокая температура кипения, низкая температура замерзания, а также большая теплоемкость..."
Ма Липин поднял глаза к небу и задумался.
Он хотел было сказать, что такого волшебного вещества не может быть.
Но быстро понял, что ошибся.
Существует большой класс материалов, которые соответствуют этому требованию, просто их обычно не считают "жидкостями".
"Тогда остается только... жидкий металл?"
Чан Хаонань кивнул:
"Если подумать навскидку, то лучше всего использовать алюминий или олово, как вы и сказали, температура замерзания не должна быть слишком низкой, иначе резкое воздействие сильного холода также окажет негативное влияние на рост кристаллов."
На этот раз Ма Липин не сразу дал ответ, а ходил взад-вперед по кабинету, очевидно, обдумывая осуществимость этого технического маршрута.
"Чан Цзун, если использовать жидкий металл, то нужно будет контролировать больше переменных, особенно при увеличении скорости охлаждения."
Через несколько минут он снова остановился и посмотрел на Чан Хаонаня:
"По крайней мере, нужно учитывать изменение температуры самого жидкого металла при контакте с кристаллом, и даже если теплопроводность относительно велика, но из-за недостаточной текучести внутри жидкости будет формироваться новое температурное поле, необходимо одновременно контролировать и это температурное поле, а также учитывать, что наши средства нагрева сами по себе неравномерны..."
Даже не приступая к расчетам, а просто подумав об этом, Ма Липин почувствовал, как у него голова идет кругом.
"А если использовать метод равномерного нагрева, например, микроволновой нагрев?"
Внезапно предложил Чжун Шихун, который до этого не мог вставить ни слова:
"Так можно уменьшить хотя бы одну переменную..."
Он не успел договорить, как увидел, что два человека напротив смотрят на него со сложным выражением лица.
"Ты... хочешь использовать микроволны... для нагрева металла?"
Голос Ма Липина звучал недоверчиво.
Как и в тот раз, когда он только что столкнулся с Чан Хаонанем.
Просто раньше он сомневался в достаточности своего уровня, а теперь сомневался в умственных способностях Чжун Шихуна...
Микроволны имеют скин-эффект для металлов, они могут проникать только через очень тонкий поверхностный слой металла и не могут нагревать его изнутри, как при кипячении воды.
"Ничего страшного..."
Осознав, что он подал плохую идею, Чжун Шихун тут же замолчал.
"В общем, если ввести жидкий металл, то логика управления будет чрезвычайно сложной, включая нашу следующую оптимизацию процесса, каждое введение дополнительного параметра будет экспоненциально увеличивать сложность оптимизации..."
"Мы... действительно сможем получить результат за несколько месяцев?"
Когда сложность модели достаточно велика, даже компьютеру сложно получить результат.
Особенно в данный момент, когда суперкомпьютеры Китая по основным показателям все еще значительно уступают передовому международному уровню.
"Ну, это..."
Чан Хаонань поправил каску на голове:
"Насчет других не берусь говорить, но раз уж за это отвечаю я, то проблем быть не должно..."
Обновлено: 07.04.2026