品书中文 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

虽然物资极度匮乏,但腊月二十九的北京城,年味已经弥漫在大街小巷。

不过对于实践基地的师生们而言,吸引他们的并非窗外的鞭炮与炊烟,而是车间里那块“掐丝珐琅”陶瓷电路板。

希望之火已经点燃,新的挑战又摆在眼前。

清晨的车间里,邹师傅撬开炉盖,用铁棍捅了个火心,然后又拿起个大铁钩猛烈的掏着炉灰。

随着一阵阵煤灰飞扬,一股蓝色有火苗从火心里蹿了起来。

尽管寒气未散,但大家讨论的热度却已经足以融化坚冰。

那块静静躺在工作台上的陶瓷电路板,既是里程碑,也像一面镜子,映照出手工制作的局限。

“你这‘掐丝珐琅’的思路确实是妙手回春,解决了强电环境下电路集成的大问题。”赵老师拿着那块电路板,语气欣慰中带着一丝凝重,“但大家也看到了,这手工掐丝、点釉、烧结,费时费力,一块巴掌大的板子就耗费了我们多少心血?若是想在我们那庞大的自动化系统里全面推广应用,尤其是未来需要大量同类模块时,这种效率……”

他摇了摇头,但意思不言而喻。

这话如同投入平静水面的一颗石子,瞬间激起了层层涟漪。

“赵老师说得对啊!”一位电机系的师兄接口道。

他指着旁边堆积如山的继电器和缠绕的飞线:“咱们最终是要取代那些‘乱麻’的。如果替代品本身制造起来就跟绣花一样精细缓慢,那意义就大打折扣了。工业化,讲究的就是个规模、效率和一致性。”

吴国华思索道:“确实,手工制作难以保证每块板子的铜线粗细、釉层厚度完全一致,长期运行的可靠性可能会因此打折扣。我们必须找到一种能够……嗯,能够‘批量生产’这种陶瓷电路板的方法。”

“批量生产?”汪传志挠了挠头,“这玩意儿又是陶瓷又是铜线的,还能像轧钢板一样‘轧’出来不成?”

他这本是句无心之语,却瞬间点亮了某些思路。

“等等!‘轧’出来?”钱师姐眼睛一亮,快步走到工作台前,用手指轻轻敲击着陶瓷基板,“传统的陶瓷成型,无非是注浆、干压、等静压。但我们这个需要内在的导电电路……或许,我们真的可以换个思路,不是在后期的陶瓷板上‘添加’电路,而是在成型之初,就把‘电路’做进去!”

一位来自材料系的师兄立刻受到了启发:“钱师姐的意思是……像‘打香’那样?把陶瓷粉末和铜粉按照我们设计的电路分布,混合在一起,然后用模具压制成型,最后一次性烧结成既绝缘又导电的整体?”

这个想法极具颠覆性,立刻引起了所有人的兴趣。

“粉末压制烧结?”李师兄沉吟道,“思路是好的,但难点很多。首先,铜的熔点和陶瓷的烧结温度要匹配,否则不是铜熔了流失,就是陶瓷没烧结实。其次,如何保证铜粉在压制过程中能形成连续、规整的导电通路,而不是分散的颗粒?还有,升温曲线、防止氧化……”

提到防止氧化和精确控温,另一位师兄提出了解决方案:“氧化问题可以用通入保护气氛,比如氮气来解决。至于控温,我们可以自己做一个!用电阻丝绕制一个管式炉或者箱式炉,配合调压器和热电偶,温度曲线应该比咱们现有的窑炉好控制得多!”

“自制电炉?这个可行!”王卫国点头表示支持,“材料也好找。”

然而,更大的难题接踵而至。

另一位师姐指出了关键:“就算我们有了可控气氛的电炉,那超细的、粒径均匀的铜粉从哪里来?普通的铜屑、铜末颗粒太粗,压制后无法形成致密的导电体,电阻会很大,甚至根本不导通。”

这时,王玉书师傅开了口:“粉末细还不简单?咱们自己磨!找个厚实点的铁桶,里面放上钢珠和要磨的铜料,架起来让它转!这就是个‘球磨机’嘛!无非是咱们要求磨得更细些,转它个三天三夜,还怕磨不细?”

王师傅这“土法上马”的提议,带着一股朴素的工业智慧,让众人眼前一亮。

但立刻有人提出了质疑:“球磨时间长,耗电量大且不说,磨出来的粉末如何收集?那么细的铜粉,暴露在空气中极易氧化,一旦氧化,导电性就大打折扣了。”

争论的焦点又回到粉末的制备和处理上。

就在这时,精仪系的保师兄提出了一个更为“化学”的思路:“既然得到超细铜粉这么麻烦,我们能不能换个思路?不直接用铜粉,而是先在陶瓷基板上‘长’出铜电路?”

“长出来?”众人好奇地望向他。

“对!”保师兄越说越兴奋,“我们可以先烧制出带有预设电路凹槽的陶瓷基板。然后,利用化学镀铜的方法,在那些凹槽里,通过化学反应还原出铜单质,沉积填充,形成电路!”

“化学镀铜?”一位有化工背景的程老师若有所思,“我好像在一些外文资料上看到过类似的概念。但难点在于,陶瓷表面是惰性的,不具备‘自催化’能力,无法引发铜离子的还原沉积。”

保师兄显然有所准备:“我们可以先对陶瓷基板进行‘活化’处理!比如,先用氯化亚锡溶液浸泡,使陶瓷表面吸附一层锡离子,然后再用氯化钯溶液处理,钯离子会被锡离子还原成钯原子,牢牢吸附在陶瓷表面。这些钯原子就是后续化学镀铜的催化中心!”

他详细解释道:“有了催化中心,再把基板放入含有铜离子,比如硫酸铜和还原剂,比如甲醛的镀液中,在合适的温度和ph值下,铜离子就会在催化点上被还原成铜原子,逐渐沉积长大,最终填满整个凹槽!”

这个方案听起来非常“高大上”,仿佛一下子从手工作坊跃升到了精密化学的层面。

然而,程老师却道:“这个思路理论上可行,但实际操作问题很多。首先,氯化亚锡、氯化钯这些药品昂贵且不易获取。其次,甲醛作为还原剂,有毒,操作需极度小心,车间环境也不适合。再者,化学镀铜的沉积速度通常很慢,要填满凹槽需要很长时间。最后,镀液配方复杂,温度、浓度、ph值稍有波动,就可能沉积不上,或者沉积层疏松、粗糙,导电性能差。工艺稳定性是个大问题。”

“而且,”钱师姐补充道,“就算沉积成功了,后续如何清洗、如何防止残留化学品腐蚀,都是麻烦事。”

就在化学法似乎陷入僵局时,提出“打香”思路的那位材料系师兄再次发言。

“沉积慢……”他喃喃道,忽然眼睛一亮,“既然化学法核心是得到铜,那我们不如把思路再放大点?干脆建一个大点的化学沉淀池!不是沉积在基板上,而是直接在溶液里通过氧化还原反应,把铜离子变成超细、超纯的铜粉!这样得到的粉末,绝对够细!够纯!然后再用这种超细铜粉去做‘打香’胚体,或者干脆用别的办法成型!”

这个“一步到位”制取超细铜粉的想法,听起来颇具诱惑力。

“想法很大胆,”程老师沉吟道,“但实现起来,困难重重。首先,需要大量的酸来溶解铜原料,得到铜盐溶液。然后需要选择合适的还原剂,控制反应温度、浓度、ph值、搅拌速度……任何一个参数的微小波动,都可能导致粉末粒度、形貌的巨大差异,甚至直接变成粒状沉淀或者根本无法还原。这比镀液控制更难!而且,大量使用酸和还原剂,成本高,污染大,废液处理也是问题。”

“还有,”李师兄补充道,“就算得到了超细铜粉,如何过滤、洗涤、干燥?粉末越细,越容易氧化,也越容易板结团聚,前功尽弃。”

讨论似乎陷入了僵局,各种方法都有其闪光点,但又都伴随着难以逾越的技术障碍或成本瓶颈。

空气中弥漫着一种焦灼的思虑。

“咳,”青工张涛,清了清嗓子,有些犹豫地开口,“各位老师,同学,我有个想法,不知道对不对,咱们绕来绕去,又是磨粉,又是烧炉子,又是泡药水,是不是把事情想复杂了?”

他指了指车间外面:“咱们轧钢厂是干什么的?咱们最拿手的就是用轧机,把钢锭、钢坯轧成各种形状的钢材啊!既然这个电路,就是一条条样式不同的铜线条,咱们能不能直接开个模,把铜‘轧’成电路?”

“轧制电路?!”这个想法过于石破天惊,以至于现场出现了几秒钟的寂静。

“哈哈,张大哥,你这想法够野!”钱师姐最先反应过来,笑着摇头,“但是不行啊。咱们厂的轧机,那是为钢铁准备的,力大势沉,一轧下去,铜片直接压成铜箔了,而且精度根本控制不了。电路要求的是微米级别的精度和复杂的图形,轧机干不了这精细活。”

“就是,轧机威力太大,是干粗活的。”有人附和。

张涛却坚持道:“那咱们能不能试制一个小号的、功率小、精度高的‘轧机’,专门用来轧这种精细电路?”

“专门造一台精密轧机?”邹章元师傅摇头,“要轧出复杂精细的电路图形,对轧辊模具的要求就是噩梦,雕刻成本极高,磨损也快。”

轧制的思路似乎走入了死胡同。

然而,钱师姐却盯着地面,手指无意识地在空中划动着,仿佛在勾勒什么。

突然,她猛地抬起头,豁然开朗。

“等等!张大哥的话提醒了我!”钱师姐声音激动,“我们不一定非要轧制纯铜电路!我们之前纠结于铜的纯度和氧化,是因为我们总想着要得到高纯度的导电体。但如果,我们接受一定程度的‘不纯’呢?”

她快步走到黑板前,拿起粉笔,一边画一边快速说道:“我们把几个思路融合一下!刚才有人提到氧化铜,但是大家可能没有注意到,氧化铜脆,容易球磨成粉。然后,我们不追求在烧结前得到纯铜,而是把氧化铜粉末和碳粉按一定比例混合!碳是还原剂!”

她画了一个简单的示意图:“然后,我们采用‘打香’的思路,但不是用陶瓷粉和铜粉混合,而是用陶瓷粉,以及氧化铜与碳的混合粉,把它们一次成型!”

她的笔在黑板上重重一顿:“我们借鉴轧机的思路,但不是轧铜,而是轧‘胚体’!我们设计制造一台小型的、对辊压力可精确控制的‘轧胚机’!它的入口,投入的是均匀混合的陶瓷粉末、以及氧化铜与碳的混合粉末流;它的出口,利用精密的模具对辊,直接‘轧’出已经复合好的、带有预设电路图形的陶瓷电路板胚体!胚体内部,电路部分就是氧化铜和碳粉的混合物!”

她越说越快,思路如泉涌:“然后,我们将这个复合胚体,送入我们自制的气氛保护电炉中进行烧结!在高温下,碳会夺取氧化铜中的氧,生成二氧化碳气体跑掉,同时将氧化铜还原成铜单质!而这个还原过程,就发生在陶瓷基体内部预设的电路凹槽或者说电路体内!由于被陶瓷基体包裹、限制,还原出来的铜无法自由流动,只能原地形成致密的、与陶瓷基体紧密结合的铜电路!”

“妙啊!!”程老师忍不住喝彩,“这叫……‘原位还原烧结’!一次轧制成型,一次烧结同时完成陶瓷基板烧结和电路金属化!把最麻烦的粉末制备、精密填充和高温防氧化问题,通过材料和工艺设计,巧妙地整合在一个步骤里解决了!”

“太好了!”吴国华兴奋地接话,“而且,既然是一次轧制成型,理论上我们完全可以设计模具,同时轧制正反两面的电路,甚至实现简单的层间互连!”

“对对对!轧胚机!这个名字好!”汪传志挥舞着拳头,“咱们就造它一台!”

牛师傅哈哈大笑:“绕了半天,还是回到咱们轧钢厂的老本行上来了!不过这次轧的不是钢,是‘泥巴’!这机器结构相对简单,压力要求远低于钢铁轧机,咱们自己绝对能搞出来!”

“工艺路线算是初步明确了!”钱师姐总结道,一脸振奋,“接下来,咱们分头行动,攻克几个关键设备和技术点:第一,改造或建造一台可用的球磨机,用于制备氧化铜粉和陶瓷粉。第二,设计建造那台核心的‘轧胚机’,包括精密模具对辊的设计加工。第三,搭建一台可精确控温、能通保护气氛的‘土电炉’。第四,也是前提,我们需要一个专门的氧化炉,用来把铜原料氧化成易于研磨的氧化铜。”

“任务很重,时间很紧。”赵老师沉声道,“但我们没有退路。这套‘轧胚-原位还原烧结’方案,是目前看来最具工业化潜力的方向。”

“干吧!”李师兄挽起袖子,“趁着过年这几天,厂里清净,咱们正好甩开膀子大干一场!先把氧化炉和球磨机弄出来!”

说着撸起袖子就要去干活,其他同学也磨拳擦掌,迫不及待。

“没错!”王卫国环视众人,目光坚定,“思路越辩越明,方法越讨论越清晰。我们现在有了一个值得全力投入的新方向。这不仅仅是解决一块电路板的生产问题,这是在探索一条属于我们自己的、土洋结合、低成本高效率的工业自动化基础部件制造之路!行动起来!”

没有更多的动员,联合课题组的成员们自动分成了几个小组。

有人围着工人师傅,开始讨论球磨机的具体结构和所需材料;有人跟着钱师姐和吴国华,开始绘制轧胚机的原理草图;有人则与李师兄一起,核算电炉的功率、耐火材料以及气氛供应方案。

攻坚克难的磅礴动力一下子就燃烧起来,车间里,敲打声、讨论声、绘图声再次响起。

品书中文推荐阅读:玄幻:老婆绝世仙子,我却要逃婚绑定变美系统,绿茶在位面杀疯了快穿:挖野菜系统崩溃了四合院:生那么多孩子!怪我咯灵轩心动快穿之疯批反派在线作死快穿:钓系美人穿成黑月光之后开局策反病娇女BOSS的我无敌原神获得造物主系统的诸天之旅傅同学,我知道你暗恋我恶魂觉醒后,全宗门哭着求我原谅太师祖在下,孽徒桀桀桀!穿越年代文:工具人拒绝剧情哼,老娘才不想当什么丘比特火行天下末世向导:四大哨兵争着宠霹出个天尊化神老祖作香童是认真的豪门奶爸开局,养个外挂小奶娃摸一摸就能修仙,还要脸干什么!国运:扮演张麒麟,我是女版小哥真千金驻岛开荒,嫁禁欲军官赢麻神卦狂妃又在撩人了世界与尔青云仙梦张悦的逆袭没错,我哥和我爹都是大佬末日重生:鬼观音她畸变成神抗战:从远征军开始小孕妻齁甜,被绝嗣大佬抱回家宠快穿之云华真君圆满之旅快穿:我家宿主超厉害的,嗷呜盗墓:修仙修到青铜门碎裂掌控被未婚夫送去和亲后,我把他刀了快穿之改变be世界一夜情后,穆总失控刑侦六组全家读我心后杀麻了,我负责吐槽原神:从摸鱼开始出轨爹,爱赌妈,重生我笑呵呵一吻唤醒前世爱人我在古代当开山大王60后婆婆与80后儿媳知否:心狠手辣如兰传!崩铁,从雅利洛开始的星际军阀要命!她马甲满级,你惹她干嘛依靠MC我在古代种田种成了女皇悍女重生:莫少的心尖宠快穿:成了绿茶炮灰女配穿成主角手中宝
品书中文搜藏榜:异兽迷城半相热恋快穿:我在异界客串路人甲家外火影世界的修士开局逃荒,女尊小混子她吃喝不愁和狂野总裁同房后他说我只是陌生人墓虎带着两宝去逃荒,我逃成了首富穿越乱世,我有空间我怕谁秦老六的生活日常奥特次元:羁绊之力全能站姐变爱豆后成顶流了高嫁京圈大佬,渣前任悔疯了!末世,女主她拿百亿物资杀疯了孤独摇滚!属于老兵的孤独!穿越知否之我是墨兰末世,恋爱脑杀了最后一位神性转魔王的异世界冒险脑叶公司:逐渐离谱的员工我,AI凡人闯仙界首辅肥妻有空间小宫女娇软妩媚,一路荣宠成太后后妈恶毒后妈爽,后妈日子过得好陆爷的闪婚新妻明日方舟:构史学主演她是一池春水文昭皇后传邪祟复苏,我为阴世主综漫:作品太刀,雪乃让我别写了玄学直播间,大佬又算命攒功德啦八零软妻人间清醒,首长别茶了!孤爱的哥哥居然是敌国皇亲快穿:战神大人只想找lp贴贴嫡女谋略:妖孽夫君请上门百字日记白日深诱职业魅魔,青梅校花不放过沈氏家族美人祭莫爷养的小公主我用重生埋葬他勾魂的眼神方舟里的后勤官快穿之鼠鼠我呀,太上进了四合院:我何雨柱,国之栋梁斗破:天命反派,云韵哭惨了皇后,你逃不掉的重生成草,我修妖也修仙我花钱超猛,系统嘎嘎宠我!
品书中文最新小说:我的香香软软宿主被大人拐走了信仰求生:我在斗罗当团宠明日方舟高卢舰长综影视之系统007的穿越之旅重生后我在后宫开卷逆袭玄木仙藤变身白毛又被系统制裁噜无声订单穿越70,全家都在找我这个团宠九零公路女王我的前任们都是大佬综影视:男色倾城综影视:一章完结之无敌的她星光下的许诺蜻蜓琥珀:三世回眸轮渡上的逆流人生斩神:我在夜幕小队当大姐大兰策的二十岁直播忽悠异界,你管这叫吸血鬼?仙子们总想让我吃软饭当暴君开始修仙月子里重生,我不装了!甄嬛传:杀穿后宫三千次!假面骑士Kaixa:影帝的救赎沦陷!疯批大佬被乖乖哑巴强制爱神君见笑了八零老太重生断亲,白眼狼傻眼了混沌轮回之爱永恒天衍神藏:我身后有华夏远古诸神山君猛虎喜羊羊与灰太狼之西梅之约海贼:一个金苹果白胡子状态拉满山村小子捡漏修仙笑傲三界真千金她横扫雄竞他是谁?三界均查无此人!纯恨夫妻双重生,我嫁权贵你哭啥404异度案件调查科暖动人心她想跑了,他动心上瘾了他的小仙女又甜又软网王之我在未来等你年代军婚:女配手撕白莲花女主宝可梦:我知晓全部隐藏进化星铁:白厄负世观影!仙门HR:我靠裁员整顿恋爱脑火影:开局系统叫我拦住斑宝可梦:三准神开局,怎么输?霓裳归一品红妆乱江山听懂动物语言后,我成了警局王牌极品老太重生,我的空间通现代你是我生命里最大的惊喜