高振东对外的说辞是“先仿制再自研”,可他心里打的主意是一步到位——在这次试制过程中,直接把仿制的K型(镍铬-镍硅)热电偶电极和自研的N型(镍铬硅-镍硅)热电偶电极一起做出来。
别看K型和N型就差一个字,恰恰是这一个字的差别,就能解决镍铬-镍硅热电偶在300C-500C以及800C左右这两个温度区间,热电动势不稳定的难题。
当然,要实现这一个字的突破,绝非易事,不然也不会等到70年代,N型热电偶才正式问世。
明明已经知道答案,还磨磨蹭蹭浪费时间,这可不是高振东的风格。这和那些来路不明、不方便使用的日用品不一样,原创的新技术、新东西,不用解释来路,也不用说明理由,只要能做出来,就是最硬的道理。
针对K型和N型电极材料的配比,高振东给正负极各准备了三种方案,加起来一共十二种。试验的时候,还要把不同配比的正负极进行交叉配对测试,这样才能确定最优的配对组合。
其中,K型有一组正极(KP)的镍铬比是90:10,对应的负极(KN)镍硅比是97:3,这组正负极搭配,就是K型热电偶的标准配比。
同样,N型也有一组最优配比:正极(NP)的镍铬硅比为84.4:14.2:1.4,负极(NN)的镍硅比为95.5:4.4,还添加了0.1的微量元素镁,这组搭配,就是N型热电偶的核心关键。
至于没准备更多的“干扰选项”,原因很简单。
一方面是没必要,很多时候,“天才”的标签就能解释很多看似不合理的突破。虽说这些技术是借鉴了后人的成果,但为了大众利益而“借鉴”,这可不能叫抄袭。
另一方面,高振东想抢时间,要在最短的合理时间内拿到技术话语权。不然以后就算再获得好东西,别人也不会让他牵头负责,那可就太可惜了。除此之外,热电偶的高温保护管材料,以及为另一件事准备的相关物件,也打算借着这次机会一起解决。
镍基合金常见的制造方法有电弧熔炼法、真空熔炼法、粉末冶金法、熔融盐电解法等。高振东结合当下的现有条件,最终选定了粉末冶金法的改良版——真空粉末冶金法。
具体来说,主要分为这么几个步骤:
第一步,挑选合适的原材料粉末,按照既定比例混合均匀;
第二步,把混合好的原材料粉末放进热压机,在特定的温度和压力下热压成坯;
第三步,将合金坯料放入真空感应炉,在合适的温度范围内进行烧结,让坯料中的原材料发生固态扩散反应,形成所需的合金组织;
第四步,对烧结后的坯料进行模压、热轧、拉伸等加工,做成需要的尺寸和形状;
当然,根据实际需求,还可以增加淬火、退火、回火调质等热处理工艺,让产品更容易加工,或者更耐磨、更耐用。
在时间安排上,高振东计划的是,每做出一组正负极,就立刻组装开展验证试验;验证试验合格的正负极组,再加入对比试验。
这样一来,验证试验不用等所有配比的正负极都烧制完成再启动,对比试验也能在前三组正负极完成验证后就开展,整个项目进度不会拖沓,能大大节省时间。
这种安排,放在后来只是项目管理的基础操作,可在当时却让项目组的人佩服得五体投地,一个个都夸高组长思路清晰,做事有条有理,把方方面面都考虑到了。
事实上,这种科学的工作组织方法,在20世纪50年代的国内,还没有人有系统的认识和应用。直到20世纪60年代,著名数学家华罗庚先生专注于数学的应用与普及,把数学方法融入实际工作,深入研究“统筹法”和“优选法”,并把这些方法用通俗易懂的语言讲解出来,大力推广普及之后,人们才逐渐掌握这种方法,工作效率也因此大幅提升。
拿到制备方法、配比清单和工作计划后,项目组的所有人都铆足了劲,一头扎进了电极制备和试验工作中。
电极,烧起来!