第138章 找到解决方法(1/2)

连续十四次实验的失败,像一块沉甸甸的石头压在团队每个人的心上。实验室里的气氛格外沉闷,高温炉静静地矗立在角落,仿佛也在无声地诉说着一次次的挫败。林荞看着桌上那些带着裂纹的试样,心里却没有丝毫退缩——越是艰难,她越能感受到攻克难题的价值。

“不能再盲目试错了,必须找到问题的根源。”林荞把团队成员召集到一起,语气坚定,“之前我们只关注了温度传感器和加热丝,却忽略了高温炉的核心保温系统。或许问题就出在保温层上。”

为了验证这个猜想,林荞一头扎进了图书馆和设备手册的海洋。她找出高温炉的原始说明书,仔细研究保温系统的结构——这台高温炉采用的是双层陶瓷纤维保温层,设计使用寿命为两年,而现在已经使用了一年半,很可能已经出现老化。她又查阅了大量关于高温炉保温技术的资料,发现保温层老化后,会出现纤维收缩、空隙增大的情况,导致热量散失不均,炉内形成局部温差,进而影响材料的氧化膜生长。

“有了!”林荞兴奋地拿着资料回到实验室,“你们看,资料里说,陶瓷纤维保温层老化后,保温性能会下降30%以上,炉内不同区域的温差可能达到10-15c。这正是我们的试样出现裂纹的关键原因——局部温差导致氧化膜生长速度不一致,热应力集中在薄弱部位,最终形成裂纹。”

团队成员们围过来看着资料,脸上都露出了恍然大悟的表情。“难怪我们更换了高精度传感器,还是解决不了问题。”陈明学长说道,“原来根源在保温层,我们之前本末倒置了。”

“那我们赶紧更换保温层吧!”王浩迫不及待地说。

“别急,更换保温层不是简单的替换,还需要重新设计保温结构。”林荞冷静地说,“我咨询了设备厂家的技术人员,他们建议我们采用三层保温结构,内层用高密度陶瓷纤维,中层用氧化铝空心球保温砖,外层用耐高温玻璃棉,这样能显着提升保温效果和使用寿命。”

为了确保方案的可行性,林荞还特意找到了学校物理系研究热能工程的陈教授请教。“高温环境下,保温层的均匀性比厚度更重要。”陈教授耐心地讲解,“你们不仅要更换老化的保温材料,还要注意保温层的拼接方式,避免出现缝隙导致热量泄漏。另外,炉门的密封性能也很关键,可以加装一层硅橡胶密封圈,进一步减少热量散失。”

根据陈教授的建议,林荞团队制定了详细的保温层改造方案:首先拆除高温炉原有的双层陶瓷纤维保温层,清理炉腔内部的灰尘和杂物;然后在内层铺设50mm厚的高密度陶瓷纤维板,拼接处用陶瓷纤维棉填充压实,确保无缝隙;中层安装30mm厚的氧化铝空心球保温砖,采用错缝拼接的方式,提升结构稳定性;外层包裹20mm厚的耐高温玻璃棉,并用不锈钢丝网固定;最后在炉门边缘加装耐高温硅橡胶密封圈,增强密封性能。

改造工作比想象中更复杂。高温炉的炉腔空间狭小,团队成员们只能轮流钻进炉内进行铺设,陶瓷纤维板质地坚硬,裁剪和拼接都需要格外小心,稍有不慎就会出现缝隙。林荞亲自上阵,拿着卷尺测量尺寸,用壁纸刀精准裁剪材料,再和团队成员一起将保温板固定在炉壁上。由于炉内温度还残留着余热,加上陶瓷纤维的粉尘飞扬,没过多久,大家的脸上、身上就沾满了灰尘,汗水浸湿了衣服,但没有人抱怨,每个人都专注地投入到工作中。

经过两天的奋战,保温层改造终于完成。看着焕然一新的高温炉,团队成员们都露出了疲惫却欣慰的笑容。“接下来就是重新校准温度参数了。”林荞说道,“我们需要用多点温度传感器,检测炉内不同位置的温度分布,确保温差控制在±2c以内。”

陈明学长启动高温炉,将温度设定为1200c,同时在炉腔的中心、边缘、角落等五个位置放置了高精度温度传感器。随着温度逐渐升高,屏幕上显示的五个温度数值慢慢趋于一致,最终稳定在1200c±1c之间。“成功了!炉内温度均匀性达到了要求!”陈明兴奋地喊道。

接下来,林荞团队开始重新调整实验参数。根据之前的失败经验和新的保温结构,他们将升温速率从原来的5c\/min调整为3c\/min,让材料有足够的时间适应温度变化;在温度达到1200c后,增加了30分钟的恒温预热阶段,确保炉内温度完全稳定后再开始正式氧化测试;同时,将氧化测试时间从100小时延长至120小时,让铝、铬元素有更充足的时间扩散形成致密的氧化膜。

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