“温董,设备改好了。”材料实验室主任赵启明迎上来,递过一份检测报告,“按照许教授的要求,我们在管式炉里加装了稀土元素掺杂系统,温控精度可以做到正负0.5度。但……”他迟疑了下,“这个掺杂浓度太低了,千分之三,均匀性很难保证。”
温知秋接过报告,快速浏览。她是材料学博士出身,虽然这些年主要做企业管理,但技术底子还在。看到关键数据时,她眉头微皱:“炉膛内的温度梯度还是太大。许教授要的是等温区长度至少三十厘米,你们现在只做到二十五厘米。”
“已经是极限了。”赵启明苦笑,“这套设备本来是做锂电材料的,炉膛设计就不一样。要彻底改造,至少需要一周时间。”
“等不了。”温知秋果断说,“先用这套设备做小批量试验。哪怕成功率只有百分之十,也要先验证理论可行性。设备改造同步进行,我批两百万预算,三天内必须完成。”
“是。”赵启明转身去安排。
温知秋走到实验台前,打开加密视频设备。几秒钟后,许薇出现在屏幕上。两人通过安全屋的线路连接,画面有些延迟,但很清晰。
“许教授,设备初步改造完成,可以开始试验了。”温知秋说,“但温控精度和均匀性可能达不到理论最优值。”
许薇在屏幕那头点头,她身后是安全屋的工作区:“我明白。先做三组试验:第一组,掺杂浓度千分之三,煅烧温度750度,保温六小时;第二组,浓度不变,温度提到780度;第三组,温度750度,但保温时间延长到八小时。”
她把详细的工艺参数表发过来。温知秋接收后,迅速分配给三个实验小组。实验室里立刻忙碌起来:称量原料、球磨混合、压片成型、送入管式炉……每个步骤都有专人记录,数据实时上传到共享平台。
晚上七点,第一组样品出炉。
灰色的粉末被小心翼翼取出,放入样品盒。扫描电镜显示,颗粒大小均匀,但X射线衍射图谱上出现了一些杂峰——晶体结构不纯。
“掺杂不均匀。”许薇在视频里分析,“铕元素可能局部聚集了。调整球磨时间,从四小时延长到六小时,转速提高百分之二十。”
“明白。”温知秋转身下令,“第二组,调整参数,重做。”
深夜十一点,第二组样品的结果更糟。杂峰更多,甚至有明显的相分离。
实验室里的气氛有些压抑。连续失败两次,对士气的打击很大。几个年轻的研究员开始小声讨论,怀疑这个方向是否可行。
温知秋走到实验室中央,拍了拍手:“才两次失败就泄气了?我当年做博士课题,连续失败了三十七次。第三十八次才成功。”她环视众人,“许教授的理论基础是扎实的,问题出在工艺实现上。工艺问题,就靠我们解决。继续。”
她的声音不高,但带着不容置疑的坚定。实验室重新安静下来,只剩下设备运转的嗡鸣。
凌晨一点,第三组样品出炉。
这次结果更让人困惑:X射线衍射图谱显示晶体结构稳定,但电化学测试发现,材料的首周充放电效率只有百分之六十二——太低,远达不到应用要求。
许薇盯着屏幕上的数据,眉头紧锁。她拿起铅笔,在纸上快速计算,笔尖几乎要把纸戳破。陈锐站在门口,看到她这个动作,知道她又进入那种极度焦虑的状态。
“温度……”许薇喃喃自语,“保温时间延长,确实让晶体结构更稳定,但锂/钠离子扩散也变慢了……动力学和热力学矛盾……”
她突然停下笔,抓过一张新纸,重新绘制温度控制曲线。原本的恒温保温,被她改成阶梯式升温:650度保温两小时,700度两小时,最后750度四小时。
“温董,试这个曲线。”她把图纸拍照传过去,“让晶体在较低温度下先形成雏形,再逐步完善结构。可能会好一些。”
温知秋看着图纸,眼睛一亮:“阶梯退火!我怎么没想到。马上安排。”
但设备需要重新编程,至少需要一个小时。温知秋让大部分研究员先去休息,只留下三个骨干跟她一起调试设备。
凌晨三点,设备调试完成。第四批样品开始制备。
等待样品出炉的四个小时里,温知秋没有离开实验室。她坐在办公桌前,翻看着许薇传来的理论推导手稿。那些复杂的公式和图表,让她想起自己二十多岁在实验室的日子——也是这么没日没夜,也是这么执拗地追求一个看似不可能的目标。
她拿起手机,想给林峰发条信息汇报进展,但想了想又放下。这个时间,他应该也在工作。最近反腐那条线压力很大,褚世琛案牵扯的人越来越多,林峰肩上的担子不比她轻。
凌晨四点,许薇那边传来消息:李锐帮忙做的超算模拟结果出来了。
视频接通,李锐在屏幕上展示着三维电子云密度图:“许教授,您的理论是对的。掺杂铕元素后,晶体在[001]方向的平移对称性被破坏,但电导率几乎没有损失。更重要的是——”他调出电磁场模拟,“在100kHz到10GHz全频段,材料对电磁场的响应降低了三个数量级。”
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