第135章 第一次团队讨论（1/2）

初夏的科研楼会议室里，阳光透过百叶窗洒下斑驳光影，长条会议桌旁坐满了人。周教授坐在主位，左手边是材料学院的两位资深教授——研究高温合金多年的张教授、专注于金属表面工程的刘教授，右手边是三位博学长和李薇，林荞坐在靠近门口的位置，面前摊着厚厚的笔记和画满标注的文献，心里既有些紧张又充满期待。这是“高温抗氧化金属材料”课题的第一次正式团队讨论，核心是确定研究方向和初步实验方案。

“今天把大家召集过来，就是想听听各位的想法，为这个新课题定个调子。”周教授开门见山，语气沉稳，“航空发动机关键部件的高温氧化问题，是行业痛点，咱们的目标是研发出自主可控的材料，打破进口依赖。之前已经让大家做了些文献调研，现在谁先来说说自己的思路？”

会议室里短暂沉默了几秒，博一的学长陈明率先发言：“我查阅了国内外的相关研究，目前主流的高温抗氧化材料主要是镍基高温合金，通过添加铬、铝、钇等元素提升性能。我觉得咱们可以在现有镍基合金的基础上，优化元素配比，重点提升氧化膜的稳定性。”

“这个思路可行，但不够创新。”张教授微微摇头，“现有镍基合金的优化空间已经比较小了，要想实现突破，得找个新的切入点。”

另一位博学长王浩接着说：“我关注到陶瓷基复合材料，抗氧化性能很好，但脆性太大，高温强度不足，很难应用在发动机旋转部件上。或许可以尝试金属基复合材料，结合金属的韧性和陶瓷的抗氧化性？”

刘教授点点头：“这个方向有潜力，但金属和陶瓷的界面结合问题很难解决，容易出现剥离，后续实验难度不小。”

大家你一言我一语，讨论热烈却始终没有形成统一的方向。林荞捏了捏手里的笔，深吸一口气，鼓起勇气说道：“周教授，各位老师、学长，我有个想法想跟大家分享。”

所有人的目光都集中到她身上，林荞稍微平复了一下心情，缓缓说道：“我在查阅文献时发现，很多高温金属材料的失效，都是因为表面氧化膜不致密、易剥落，导致基体持续氧化。既然如此，我们能不能主动在金属材料表面形成一层稳定的抗氧化涂层？”

她翻开笔记，指着上面的示意图：“我想以镍为基体，通过合金化的方式，在材料中加入适量的铝和铬。这两种元素与氧的亲和力很强，在高温环境下，会优先扩散到材料表面，形成一层al?o?和cr?o?复合氧化膜。这层膜结构致密，能有效阻挡氧气和燃气与基体接触，从而达到抗氧化的目的。”

“而且，铝和铬的添加还能提升材料的高温强度。”林荞补充道，“我查了热力学数据，al?o?的生成吉布斯自由能很低，在1200c高温下依然能稳定存在；cr?o?的耐磨性和附着力很好，两者结合，既能保证抗氧化性，又能增强涂层与基体的结合力，避免剥落。”

她的话音刚落，会议室里就响起了低声的讨论。张教授眼前一亮，身体微微前倾：“这个思路很有意思！主动形成复合氧化膜，比单纯优化合金配比更有针对性。你有没有具体的元素添加比例？”

“目前还没有确定具体比例，但我做了些初步测算。”林荞说道，“铝的添加量大概在8%-12%，铬的添加量在10%-15%比较合适。添加量太少，形成的氧化膜不连续；太多则会影响材料的韧性和加工性能。”

刘教授皱了皱眉：“铝和铬的扩散速度不同，怎么保证它们能同时在表面形成均匀的复合氧化膜？而且，高温下氧化膜会不会因为热膨胀系数与基体不匹配而开裂？”

这正是林荞思考过的问题，她立刻回应：“我查过资料，钇、铈等稀土元素能细化晶粒，促进铝和铬的均匀扩散，还能改善氧化膜的附着力。我们可以适量添加0.2%-0.5%的稀土元素，解决扩散不均和膜基结合的问题。至于热膨胀系数的问题，我们可以通过调整基体成分，尽量缩小氧化膜与基体的热膨胀系数差异，减少高温下的内应力。”

“这个补充很关键。”周教授点点头，“稀土元素的协同作用，在之前的耐磨合金课题中已经得到了验证，用在这里应该可行。”