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第三百三十四章:第二次進行材料(2/2)

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第二層則是中間層。

將緩衝溫度的性能放到這一層來,通過中間層來緩衝掉一部分高溫,使得表面溫度達到六百度以下。

拆開功能點,將其作為兩層來進行處理,還是能做到的。

關鍵點在於表層。

表層的高透光、耐高溫、高強度這三個性能是表層材料必備的。

缺一不可。

韓元之前設計過三層架構,嘗試過將高強度這一性能在第一層去掉,放到第二層來做支撐。

理論上是可以走的通的,但當他利用晚上的時間簡單的實驗後,就發現了問題。

在缺少高強度性能的情況下,第一層的耐高溫材料在高壓高溫下出現了碎裂的痕跡。

雖然沒有徹底崩潰掉,但材料表面的裂紋在最嚴重的時候宛如帝王裂一般,看起來觸目驚心的。

一次的實驗不足以否決掉韓元的信心,但後續兩三次不同材料的更換依舊是這種狀況。

這直接就讓他打消了這種三層分布架構式的想法,回歸了兩層結構。

而兩層結構中,表面材料的研發是最難處理的。

條件太苛刻。

在經過長時間的理論設計、數據計算和實踐後,韓元放棄了玻璃材料和耐高溫有機聚酯材料,將目光放到了寶石上。

相比較於在耐高溫玻璃上找突破口。

在寶石上找突破口似乎更容易一些。

玻璃的主要成分是二氧化矽和其他氧化物。

而二氧化矽決定了玻璃的一部分性能,這是暫時沒法突破的物理界限。

寶石不同,藍寶石和紅寶石的主要成分都是晶系氧化鋁,在耐高溫能力和強度上並不弱。

透明度也有辦法解決,處理掉裡面的雜質,補充其他加強抗性的材料分子也是可以的。

單純的晶系氧化鋁結構的高溫融化點在2050℃,沸點3500℃,最高工作溫度可達1900℃。

這也是韓元將目光投向寶石的原因。

按照這種條件,晶系氧化鋁結構的材料是符合新型太空梭表層材料要求的。

當然,透明度和耐高溫性能夠,缺點自然也有的。

晶系氧化鋁結構材料在韌性和抗性方面有些不足,自身帶有一定的脆性,容易損壞。

所以單純的晶系氧化鋁材料不足以擔任表層材料重任。

當然,除了紅藍寶石外,其他的寶石也給韓元帶來了一些啟發。

比如鑽石。

這種由碳元素組成的單質晶體,在高純度的情況下,透明度,耐高溫,硬度等性能都很不錯。

缺點時它太脆了,用力碰撞就會碎裂。

所以在考慮過後,韓元還是放棄了這種材料。

不過它的單質晶體結構在後面實驗的時候能用上。

除了鑽石外,常見的翡翠也給他帶來了一些啟發。

作為玉石中的硬玉,其主要化學成分是納鋁矽酸,雖然在高溫烘烤下,翡翠容易改變物理性質,內部分子體積增大。

但翡翠內部的無數細小纖維狀礦物微晶縱橫交織而形成的緻密塊狀結構卻給他帶來了不小的啟發。

這種結構使得翡翠擁有較強的韌性和抗性,這一塊的性能遠超鑽石。

利用從翡翠結構中得到的啟發,韓元開始對晶系氧化鋁做一定的結構調整。

但很快,第一次的結構調整失敗了。

化學實驗室中,韓元帶著手套將容器中充滿碎裂的透明材料拿了起來,尋找著失敗的原因和思索著改進的方法。

很快,他通過儀器設備的分析結合自己的猜想找到了問題的大致出現點。

應該是翡翠中微晶縱橫交織而形成的緻密塊狀結構導致的,雖然這種結構給材料提供了一定的韌性和強度。

但也間接的削弱了一部分的耐高溫能力和抗性。

找到問題點後,韓元馬不停蹄的進行了第二次的檢測測試。

「果然,問題在這裡。」

盯著顯示屏上的數據,韓元喃喃自語了一句。

從翡翠晶體結構上學來的東西有用,但也有缺點。

它能增強透明材料的韌性和抗性,但也削弱了材料的耐高溫性能。

之前透明材料的耐高溫工作性能在一千七百度左右,現在降低到了一千兩百度左右。

五百度的溫差削弱,讓這種材料直接就廢掉了。

水平拉低到了韓元手中的頂級玻璃層次。

當然,如果單純的是這樣,韓元就放棄掉這種材料的研發了。

但他沒有,即便是目前這種材料幾乎被廢掉了,也沒放棄。

相反,韓元從這種材料的研發道路上看到了一絲希望,看到了一片曙光。

因為他想到了另外一種材料結構。

從那條遠古沃那比蛇身上拆下來的鱗片,那塊鱗片上擁有著細緻的疊層結構。

後面韓元在對沃那比蛇鱗片研究的時候,意外發現這種鱗片擁有較高的耐高溫拒燃燒能力。

這在當時引起了他的興趣,可惜當時沒有足夠的條件進行確認到底是鱗片本身的材料自帶的,還是細緻的疊層結構帶來的。

後面在工業設備進行第二次全面升級後,在製造出電子顯微鏡、紅外分析儀等設備後,韓元重新對沃那比蛇的鱗片進行了分析。

最後確認是材料和疊層結構同時在起作用。

特別是鱗片中那種細緻的疊層結構,遠比韓元之前想像中的還要複雜。

以前光憑肉眼根本就分析不了太多的東西,只有到了專門的儀器底下,才能看出來。

這些細緻的疊層架構不僅僅是疊層,在疊層鱗片間,還擁有著一種特殊的三角晶體結構。

眾所周知,三角形是所有多邊形中最穩定的結構。

因為三邊相等的三角形全等,所以一個三角形的三條邊固定後,它的內角是無法改變的,是確定的。

所以說它最穩定,而其它多邊形不具有類似的性質。

而這種三角晶體結構給與了鱗片極強的抗拉伸能力、韌性、強度等。

一塊鱗片上擁有這種穩定結構,韓元都不知道這條蛇到底是怎麼進化出來的。

想不通就不想到了,現在這種結構給與了他新的幫助

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