七零：科研大佬从田间到星辰七零 第135章 第一次团队讨论

初夏的科研楼会议室里，阳光透过百叶窗洒下斑驳光影，长条会议桌旁坐满了人。周教授坐在主位，左手边是材料学院的两位资深教授——研究高温合金多年的张教授、专注于金属表面工程的刘教授，右手边是三位博学长和李薇，林荞坐在靠近门口的位置，面前摊着厚厚的笔记和画满标注的文献，心里既有些紧张又充满期待。这是“高温抗氧化金属材料”课题的第一次正式团队讨论，核心是确定研究方向和初步实验方案。

“今天把大家召集过来，就是想听听各位的想法，为这个新课题定个调子。”周教授开门见山，语气沉稳，“航空发动机关键部件的高温氧化问题，是行业痛点，咱们的目标是研发出自主可控的材料，打破进口依赖。之前已经让大家做了些文献调研，现在谁先来说说自己的思路？”

会议室里短暂沉默了几秒，博一的学长陈明率先发言：“我查阅了国内外的相关研究，目前主流的高温抗氧化材料主要是镍基高温合金，通过添加铬、铝、钇等元素提升性能。我觉得咱们可以在现有镍基合金的基础上，优化元素配比，重点提升氧化膜的稳定性。”

“这个思路可行，但不够创新。”张教授微微摇头，“现有镍基合金的优化空间已经比较小了，要想实现突破，得找个新的切入点。”

另一位博学长王浩接着说：“我关注到陶瓷基复合材料，抗氧化性能很好，但脆性太大，高温强度不足，很难应用在发动机旋转部件上。或许可以尝试金属基复合材料，结合金属的韧性和陶瓷的抗氧化性？”

刘教授点点头：“这个方向有潜力，但金属和陶瓷的界面结合问题很难解决，容易出现剥离，后续实验难度不小。”

大家你一言我一语，讨论热烈却始终没有形成统一的方向。林荞捏了捏手里的笔，深吸一口气，鼓起勇气说道：“周教授，各位老师、学长，我有个想法想跟大家分享。”

所有人的目光都集中到她身上，林荞稍微平复了一下心情，缓缓说道：“我在查阅文献时发现，很多高温金属材料的失效，都是因为表面氧化膜不致密、易剥落，导致基体持续氧化。既然如此，我们能不能主动在金属材料表面形成一层稳定的抗氧化涂层？”

她翻开笔记，指着上面的示意图：“我想以镍为基体，通过合金化的方式，在材料中加入适量的铝和铬。这两种元素与氧的亲和力很强，在高温环境下，会优先扩散到材料表面，形成一层Al?o?和cr?o?复合氧化膜。这层膜结构致密，能有效阻挡氧气和燃气与基体接触，从而达到抗氧化的目的。”

“而且，铝和铬的添加还能提升材料的高温强度。”林荞补充道，“我查了热力学数据，Al?o?的生成吉布斯自由能很低，在1200c高温下依然能稳定存在；cr?o?的耐磨性和附着力很好，两者结合，既能保证抗氧化性，又能增强涂层与基体的结合力，避免剥落。”

她的话音刚落，会议室里就响起了低声的讨论。张教授眼前一亮，身体微微前倾：“这个思路很有意思！主动形成复合氧化膜，比单纯优化合金配比更有针对性。你有没有具体的元素添加比例？”

“目前还没有确定具体比例，但我做了些初步测算。”林荞说道，“铝的添加量大概在8%-12%，铬的添加量在10%-15%比较合适。添加量太少，形成的氧化膜不连续；太多则会影响材料的韧性和加工性能。”

刘教授皱了皱眉：“铝和铬的扩散速度不同，怎么保证它们能同时在表面形成均匀的复合氧化膜？而且，高温下氧化膜会不会因为热膨胀系数与基体不匹配而开裂？”

这正是林荞思考过的问题，她立刻回应：“我查过资料，钇、铈等稀土元素能细化晶粒，促进铝和铬的均匀扩散，还能改善氧化膜的附着力。我们可以适量添加0.2%-0.5%的稀土元素，解决扩散不均和膜基结合的问题。至于热膨胀系数的问题，我们可以通过调整基体成分，尽量缩小氧化膜与基体的热膨胀系数差异，减少高温下的内应力。”

“这个补充很关键。”周教授点点头，“稀土元素的协同作用，在之前的耐磨合金课题中已经得到了验证，用在这里应该可行。”

陈明学长提出疑问：“如果通过合金化的方式添加铝和铬，成本会不会很高？而且，批量生产时，怎么保证涂层的均匀性？”

“成本方面，铝和铬都是常见的合金元素，价格相对亲民，不会大幅增加生产成本。”林荞解释道，“批量生产时，我们可以采用真空熔炼工艺，精确控制元素添加比例，确保成分均匀；后续还可以通过热处理工艺，促进铝和铬向表面扩散，形成厚度均匀的氧化膜。”

大家围绕这个思路展开了更深入的讨论。张教授从热力学角度分析：“Al?o?和cr?o?的复合氧化膜，在1200c高温下的稳定性确实很好，理论上能满足氧化增重不超过0.5mg\/cm2的要求。但要注意，铝含量过高会形成脆性的金属间化合物，影响材料的韧性，这一点在后续实验中要重点关注。”

刘教授则关注表面工程的细节：“我建议在形成氧化膜后，进行一次低温扩散处理，进一步提升膜基结合力。另外，可以通过扫描电子显微镜和x射线衍射仪，实时观察氧化膜的微观结构和物相组成，及时调整工艺参数。”

周教授认真听着大家的讨论，时不时点头补充。两个小时后，他抬手示意大家安静：“刚才林荞提出的‘添加铝、铬元素形成抗氧化涂层’的思路，经过大家的讨论和补充，已经比较成熟了。这个方向既符合理论逻辑，又有实践可行性，还能充分发挥我们之前在稀土元素应用上的经验，就以这个方向为基础，制定初步实验方案。”

他接着分配任务：“林荞负责牵头设计具体的合金配方，包括铝、铬、稀土元素的添加比例，制定三组不同的配方方案；李薇协助林荞，收集相关热力学数据，建立氧化膜形成的理论模型；陈明和王浩负责联系实验室，准备真空熔炼炉、高温氧化炉等设备，制定实验操作规程；张教授和刘教授负责技术指导，解决实验中遇到的理论和技术难题。”

“我们的初步计划是，先通过真空熔炼制备三组不同配方的合金试样，进行1200c、100小时的高温氧化测试，对比氧化增重、氧化膜结构和高温强度等指标，筛选出最优配方；然后针对最优配方，优化制备工艺和热处理参数，进行更长时间的高温稳定性测试，确保材料能满足实际应用需求。”周教授补充道。

林荞看着分配给自己的任务，心里充满了动力。这是她第一次在重要的团队讨论中提出核心思路，并且得到了各位老师和学长的认可，这让她更加坚定了信心。她知道，接下来的实验任务会很艰巨，需要不断调整配方、优化工艺，可能还会遇到各种意想不到的问题，但她有信心和团队一起，攻克这些难关。

讨论结束后，林荞没有立刻离开会议室，而是留下来和李薇、陈明、王浩一起，进一步细化实验方案。“我打算设计三组配方，第一组铝10%、铬12%、钇0.3%；第二组铝11%、铬13%、铈0.4%；第三组铝9%、铬14%、钇0.2% 铈0.2%，通过对比测试，看看哪种配方的抗氧化性能和高温强度最好。”林荞说道。

“这个配方设计很合理，覆盖了不同的元素比例和稀土添加方式。”陈明说道，“我明天就去实验室协调设备，争取下周就能开始熔炼试样。”

李薇也表示：“我今晚就开始收集热力学数据，建立氧化膜形成的理论模型，为实验提供理论支持。”

看着团队成员们积极投入的样子，林荞心里暖暖的。她知道，科研不是孤军奋战，需要团队成员之间的密切配合和相互支持。这个新课题虽然难度很大，但有这么多优秀的老师和学长一起努力，她相信一定能取得突破。

离开科研楼时，天色已经暗了下来，晚风带着初夏的凉意，吹在脸上格外舒服。林荞抬头看着夜空中的星星，心里充满了对未来的期待。她想起了之前做耐磨合金课题时的点点滴滴，从最初的思路提出，到实验中的反复尝试，再到最终的成功推广，每一步都离不开团队的支持和自己的坚持。现在，面对新的课题、新的挑战，她会带着这份坚持和热情，继续在科研的道路上前行，为研发出自主可控的高温抗氧化金属材料，为国家的航空航天事业贡献自己的一份力量。

回到宿舍，林荞立刻打开电脑，开始整理实验方案的详细文档。她把三组配方的设计依据、热力学分析、实验步骤和预期结果都一一写下来，还绘制了实验流程图，方便团队成员参考。窗外的月光透过窗户洒在书桌上，照亮了她认真的脸庞，也照亮了她心中的科研梦想。她知道，这只是新课题的开始，未来还有很长的路要走，但她已经做好了准备，迎接每一个挑战。