皮皮读书 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。

皮皮读书推荐阅读:电竞男神不好惹纵情死后睁眼重回婚前,踹渣男嫁军官女主重生后,每天都想锤人倾世华歌:千古白衣卿全新的穿越到洪荒大陆未开的时候前妻的春天1852铁血中华四合院之我总能置身事外神游悲郁地崩坏:身在特摄的逐火之旅旺财命订九命猫妖盛世帝女王爷太妖孽:腹黑世子妃隐秘偷欢和顶流亲弟上种田综艺后我爆红了东北那边的怪谈惹不起,国家霸霸都要抱紧她大腿异界之不灭战神人在斩神,身患绝症签到原神七神火烧的燎原星光的新书算命直播抓鬼穿成大佬姐姐的妹妹后放飞自我了四合院:身在民间,心向红星我错了姐姐,再打哭给你看穿越虫族之奇遇我曾爱过你,但不做男主白月光,我做反派掌中雀女将军的病娇公主夫人【魔道同人】我在夷陵养阿婴修真界白月光手握舔狗师姐剧本云中月之残月孤灯霍格沃茨的冒牌巫师枯萎的碎冰蓝横行港诡,从掠夺僵尸开始牵着我的你劫与解重生女帝之天尊掌中三寸金莲开局举报继父,病弱女配下乡被宠秦云萧淑妃四合院:阎家老二是个挂比游走诸天,全靠暗黑技能多!亿万婚约:她的财富帝国神临九天:斩邪上了大学你们异能者就不用考试了参演无限副本后,我成了顶流戮魔道大佬带着异能空间在七零霸道虐渣人在星铁,但是p社活阎王病娇孽徒的白月光竟是我
皮皮读书搜藏榜:谁家炉鼎师尊被孽徒抱在怀里亲啊开局公司破产,在娱乐圈咸鱼翻身山海探秘之陌途棹渡纤尘山大杂院:人间烟火气小师祖真不浪,她只是想搞钱一剑,破长空你出轨我重生,做你女儿给你送终!穿书后,抢了女主万人迷的属性被雷劈后:我在地球忙着种田穿成养猪女,兽医她乐了小家族的崛起从弃婴到总裁八零军婚:阵亡的糙汉丈夫回来了给你一颗奶糖,很甜哒!原神:我给散兵讲童话影视快穿之宿主她不按套路出牌魔法之勋章穿越女尊,成为美男收割机原神:始源律者的光辉照耀提瓦特中奖一亿后我依旧选择做社畜农女有财被造谣后,丑妃闪婚病弱摄政王平安修行记荒年全国躲旱尸,我有空间我不虚美艳大师姐,和平修仙界困惑人生名剑美人[综武侠]仙界崩坏,落魄神仙下岗再就业妃常不乖:王爷别过来快穿囤货:利已的我杀疯了犯罪直觉:神探少女全职法师炸裂高手【观影体】森鸥外没有出现过超级农场系统死后:偏执王爷他为我殉葬了最强狂婿叶凡秋沐橙臣与陛下平淡如水蓄意撩惹:京圈二爷低头诱宠安老师!你的病弱前男友洗白啦盗墓:她来自古武世界荒野直播:小糊咖被毛绒绒包围了逆水沉舟寻晴记各天涯铁马飞桥新书无敌邪神伏阴【又名:后妈很凶残】古穿今:七零空间福运崽崽逼我断亲,住牛棚我暴富你们哭啥
皮皮读书最新小说:捡来的锦鲤崽崽被军区大佬们团宠那年,花落夏海灼烬烈昊景爷,夫人马甲被扒了修仙囧乐记浮生客栈:纹心宠物小精灵之重生小智素手挽天执剑者暗流扶贫路逃荒后,在京城开了家活死人医馆开局不是获得而是成为数码蛋吗?沉浸式快穿商K点校花,惊悚带回家巴蜀玉脉砍柴少年仙缘录公主和亲记破天求圣我只想种田,宝可梦老往我身上贴为活命,她到寺庙引诱第一奸臣身为精灵王的我太受欢迎了!与师尊的双魂羁绊:忘忧南柯梦长青仙庭子女不孝,重生后她嫁绝育军官火影:开局获得青龙果实风华四绝:逆界斩邪定乾坤夫人和离后,四大丫鬟跪迎回归七零空间大佬:家属院搞科技强国我在宝可梦世界做游戏赚旅费我家香火店通无限流世界种田驭夫暴富三不误开局休夫嫌我穷我赘新夫你哭什么朝花瑾雪HP黑魔王与他的共犯四合院:我是雨水表哥鸦咒贫道,所求长生!天师传:靠传送阵在修仙界做倒爷困兽,生路何求壹剑无尽乾坤嫡女归来,太子称其师叔祖!离婚后,前夫每天都想跪求复合四合院1959我不是好人港综我为填海事业做贡献穿成小农女,开局差点被卖龙访天下直男他被变态疯批缠疯了重生水鬼,我从黄泉逃出来替嫁入门,冷面毒妃穿成废后?医妃她拽开了深阱:假面围城里的光