夜深了。
实验室里只有计算机低沉的嗡嗡声,和电传打字机偶尔的“哒哒”声。
走廊里很安静,偶尔有巡夜的保安走过,手电筒的光在门缝下一晃而过。
“怀民,十点了。”周伟看了看墙上的挂钟,“你先回去吧,明天还要上课。”
“我再待一会儿。”陆怀民说。
“学习要紧。”周伟的语气温和但坚定,“这个课题不是一天两天能完成的,你需要保持精力。”
陆怀民知道他说得在理,不再坚持,合上笔记本:“那我先回去了。周师兄,你也注意休息。”
“放心。”
回到宿舍时,雷大力和周为民已经睡了。
陈景还点着蜡烛在看书,听到开门声,抬起头,对陆怀民笑了笑。
“这么晚?”他轻声问。
“嗯,在实验室。”陆怀民简单地回答,轻手轻脚地洗漱,上床。
躺在床上,他却没有睡意。
他想起了陆家湾的夜晚,想起了仓库里的煤油灯,那些日子,好像已经很遥远了,又好像就在昨天。
……
第31章我们要让国际同行看看,中国的精密机械研究,达到什么水平了!
第一次计算进行了整整两天两夜。
DJS-130计算机一直在嗡鸣,成了实验室不变的背景音。
第三天是周日。
上午沈一鸣临时有事,实验室里只剩下三位学生。
窗外,梧桐树冒出了嫩芽,新绿点点。三月的阳光透过玻璃窗照进来,在水泥地上投出明亮的光斑。
可实验室里的气氛,却绷得很紧。
李雪梅从电传打字机上撕下最新一轮的输出纸带,铺在工作台上,和周伟一起核对。
两人的眉头越皱越紧。
“怀民,你来看看。”李雪梅抬起头,朝正在整理数据的陆怀民招了招手。
陆怀民放下笔记本走过去。这几天泡在实验室里,他对整个课题的脉络已经摸清了。
“计算结果怎么样?”陆怀民问。
李雪梅摇摇头,把一叠输出纸带推过来:
“不太理想。材料参数调了三次,补偿效果还是不稳定。你看这儿——”
她指着纸带上的一行数据:
“温度梯度超过三十五度,补偿结构的反向作用会出现突变,有时反而加剧局部变形。”
周伟在一旁补充,声音里透着些许疲惫:
“薄片排列方式试了三种,结果差不多。界面处的应力集中问题,比预想更棘手。”
陆怀民凑过去看那些密密麻麻的数字。
很快这连串的数字在他脑中重组成像:高温区泛红,低温区透蓝,应力集中处结成深斑,一切都清晰起来。
“应该是界面应力集中导致的。”陆怀民思索片刻后说,“C-7材料和LC4的热膨胀系数差太大,在高温梯度下,界面处的剪切应力超过了结合强度。”
李雪梅惊讶地看了他一眼。
这问题她和周伟刚刚讨论了好一会儿才初步确定,这个入学不到一个月的师弟,竟一眼点破。
周伟也抬起头,推了推眼镜:“我们也是这个判断。可怎么解决?材料性能是固定的,总不能……”
“那怎么办?”李雪梅脱口问。
话出口才发觉,自己竟在向一个刚入学的本科生讨教办法。
陆怀民想了想,他站起身,走到黑板前,擦出一块干净区域。
随后他画了一个简化的界面模型,标注了温度、材料属性、几何参数。
“我觉得,我们不能只考虑宏观的热膨胀系数差,”陆怀民边画边说,粉笔沙沙划过黑板:
“还要考虑微观的。C-7是硅铝复合材料,本质上是由硅颗粒增强的铝基体。在高温下,硅颗粒和铝基体的热膨胀行为不同,会产生微应力。”
李雪梅和周伟都站了起来,走到黑板前。
“这些微应力在界面积累,”陆怀民用粉笔在界面处画出一片密集的箭头,“当温度梯度足够大时,就会引发局部塑性变形,甚至微裂纹。因此我觉得,咱们可以尝试在这中间设计一个过渡层。”
“过渡层?”周伟若有所思。
“对。”陆怀民在黑板上画出三层结构,最内层是C-7,最外层是LC4,中间则是一层逐渐过渡的区域:
“在C-7和LC4之间,加入一层梯度功能材料。它的热膨胀系数从内到外连续变化,从接近C-7的值渐变到接近LC4的值。这样就能平缓应力集中,避免突变。”
他转过身,看到李雪梅和周伟怔怔地看着黑板上的示意图。
这个思路比他们之前想的任何方案都更精巧,也更复杂。
因为它不是什么修修补补,而是是从根本上重设计了材料的结合方式。
实验室安静了几秒。
“可是......”李雪梅迟疑道,“这种梯度材料,我们怎么制备?国内有这种技术吗?”
周伟也反应过来:
“是啊,怀民。理论上这思路很完美,但工程上怎么实现?要在铸造过程中让材料成分连续变化,这工艺……”
陆怀民放下粉笔。他知道自己说多了。
1978年,梯度功能材料的概念在国际上刚刚萌芽,国内更是闻所未闻。
他刚才的描述,完全基于前世的认知。
那是二十一世纪成熟的技术,用于航空航天发动机叶片、核反应堆内衬等极端环境。
他正斟酌着如何解释,实验室的门被推开了。
沈一鸣教授走了进来,手里拿着一叠文件。
他显然也听到了一些刚才的讨论,目光直接落在黑板上。
“梯度功能材料?”沈一鸣走近黑板,仔细看着陆怀民画的示意图,镜片后的眼睛亮了起来,“怀民的这个思路不错。”
沈一鸣说着,放下手中的文件,转身看着三位学生。
“这个思路很有价值。”沈一鸣的语气很平静,但熟悉他的人能听出其中的兴奋,“虽然工艺实现上确实有难度,但科研本身就是解决难题的过程。”
他拿起粉笔,在陆怀民的图旁补充了几笔:
“制备梯度材料,我们实验室的条件有限,但可以和材料系甚至其他科研单位合作。”
“老师,那我们......”周伟有些犹豫,“要完全推翻之前的方案吗?”
“不。”沈一鸣摇头,“红星厂的订单等不起。我们双线并行:现有的C-7薄片方案继续优化,同时启动梯度材料的探索性研究。后者可能需要几个月甚至更长时间,但值得投入。”
沈一鸣看向李雪梅和周伟:
“你们继续优化现有模型。我有个解决方案可以试一试,既然界面应力集中是主要问题,我们可以在薄片设计上做文章:不做成简单的平板,可以设计成波浪形或者带孔隙的结构,增加柔性和应力释放能力。”
“波浪形?”李雪梅眼睛一亮,“就像弹簧一样,允许一定的变形?”
“对。”沈一鸣在黑板上快速勾勒,“这样即使热膨胀系数有差异,也可以通过结构变形来吸收,而不是硬碰硬。”
思路一旦打开,讨论就热烈起来。
三位学生围在黑板前,你一言我一语,粉笔写了又擦,擦了又写。
下午,实验室开始重新测试新模型。
李雪梅操作那台老式温度循环测试台,小心翼翼地监控着一个小比例验证模型的温升曲线。
陆怀民在一旁记录数据,周伟在另一张工作台上调试光学测量仪,准备随时测量模型的微变形。
就在这时,实验室的门被轻轻敲响。
“请进。”沈一鸣放下手中的俄文资料。
门开了,钱振华副主任走了进来。
他今天穿着整齐的中山装,脸上带着一种不同于往常的笑意。手里拿着一个文件夹,还有一张报纸。
“沈教授,打扰了。正在做测试?”钱振华看了眼忙碌的陆怀民、李雪梅和周伟,招呼道。
“是,钱主任。红星厂那个项目的初步验证模型,在做温度循环。”沈一鸣起身相迎,“有事?”
“嗯,有几件要紧事。”钱振华点了点头,先将文件夹递给沈一鸣:
“系里关于新专业的培养方案初稿做出来了,您过目一下,看看有没有需要调整的。还有,”
钱振华顿了顿,声音压低了些,那份喜色终于明明白白地透了出来:
“科学院那边刚转来通知,今年国家给重点高校的科研经费额度有显著增加,尤其是面向工业应用和具有前瞻性的研究项目。”
钱振华顿了顿:
“所以老沈,你前两天刚报上去的那个‘精密机械热稳定性关键技术研究’项目,今天批下来了,而且是特事特办,优先支持。后续专项经费和设备采购指标,很快就会落实。”
沈一鸣接过文件夹,闻言,快速翻阅文件的手指停住了。
他抬起头,眼中闪过一道光:“这么快?太好了。这正是我们急需的。红星厂这个项目如果能取得突破,就是这个项目最好的前期基础。”
“是啊。”钱振华点头,目光转向正专注地盯着仪表盘的陆怀民。
“沈教授,您这个学生,真是捡到宝了。”
“是块璞玉。”沈一鸣也点点头,毫不掩饰自己的赞赏,“思维非常活跃,学习能力非常强,而且难得的是有工程直觉。是个可造之材。”
“有您亲自带,肯定能成大器。”钱振华笑道,随即,他扬了扬手中那张报纸,神情变得郑重。
“不过啊,老沈,最重要的消息在这儿呢。你看看这个——”
他将报纸展开,是今天出版的《人民日报》。头版上一篇讲话稿被红笔醒目地圈了出来。
“昨天,全国科学大会在京开幕。”钱振华突然有些激动,“郭沫若院长作了长篇书面讲话。今天学校组织学习,我特意找来这份报纸。你听听,你听听这话——”
“郭院长说,‘我的这个发言,与其说是一个老科学工作者的心声,毋宁说是对一部巨著的期望。’这部‘巨著’,就是我们百废待兴的祖国,就是我们即将大步向前的科学事业!”
钱振华的手指停在了最后那段载入史册的文字上。他吸了一口气,一字一句念道:
“这是革命的春天,这是人民的春天,这是科学的春天!让我们张开双臂,热烈地拥抱这个春天吧!”
最后一个字落下,实验室里一片寂静。