从建筑工到银河工程师 第239章 “宏材料”量产

2031年9月。

盘古工作组尖端材料实验室，空气里飘着淡淡的臭氧味。

张宏穿过两道气闸，防尘服的靴底在光滑的金属地面上敲出清脆的回响。

车间里亮得晃眼，白色的灯光照在超净工作台上，映出一排排透明的反应釜。

反应釜内，淡蓝色的液体在磁力搅拌下旋转，表面浮着一层极薄的银色膜——那是正在生长的碳纳米管阵列。

“张先生，这是第三十七批样品的检测报告。”

材料专家刘铁快步迎上来，手里的平板电脑屏幕亮着，上面是一组断裂扫描电镜图像。

他的眼眶通红，眼底带着血丝，显然熬了不少夜。

张宏接过平板，指尖放大图像。

屏幕上，原本应该呈规整六元环结构的碳纳米管，在某个节点出现了细微的扭曲。

扭曲处的管壁厚度不均，像被无形的手捏皱的纸筒。

“还是结构稳定性问题？”张宏问。

“是。”刘铁点头，声音带着疲惫，“这批样品在-196c液氮环境下做拉伸测试，应力达到80Gpa时就出现了裂纹，比理论值低了25%。

我们调整了反应温度、压力，甚至换了三种催化剂，都没解决。”

张宏的目光扫过反应釜，视网膜上悄然弹出系统扫描界面。

淡蓝色的全息框覆盖在设备上，反应釜内的温度、压力、催化剂浓度等数据实时跳动。

他的视线停在催化剂注入管上——

那里的数据流显示，金属催化剂的纯度指标是99.99%，但系统标注的“杂质异构体含量”一栏，藏着一个几乎可以忽略的数字：0.0012%。

“催化剂的原料来源是哪里？”张宏突然问。

“是北欧的一家化工厂，他们提供的高纯度镍基催化剂，之前小批量实验时一直没问题。”

刘铁愣了一下，赶紧调出供应链数据，“批量生产后，我们换了更大的批次，难道是原料纯度出了问题？”

张宏没说话，走到催化剂储存罐前。

储存罐是透明的石英材质，里面装着银白色的粉末。

他戴上无菌手套，用取样勺舀出一点，放在电子显微镜下。

镜头下，催化剂颗粒的表面本该是光滑的球形，此刻却附着着极细的针状晶体——那是杂质异构体形成的单晶。

“问题就在这。”

张宏指着屏幕，对围过来的工程师们说：“小批量生产时，原料纯度能控制在99.999%，杂质异构体含量低于0.0001%，不会影响碳纳米管的生长。

但批量生产后，原料纯度降到99.99%，杂质异构体含量升高，在碳纳米管生长过程中会嵌入管壁，形成应力集中点。”

他拿起一支笔，在虚拟白板上画了个简单的示意图：“就像盖房子，本该用标准砖，结果混进了几块变形的砖，表面看不出来，一受力就会从变形砖的位置开裂。”

工程师们恍然大悟，有人立刻拿出笔记本记录，有人转身去查原料检测报告。

“那我们现在该怎么办？”刘铁问，眼里重新燃起希望。

“两步走。”

张宏放下取样勺，“第一，联系化工厂，要求他们将原料纯度提升到99.999%，并增加杂质异构体的检测项目，不合格的批次全部退回。

第二，调整催化剂的提纯工艺，在现有基础上增加一道分子蒸馏工序，把杂质异构体含量控制在0.0005%以下。”

他走到反应釜控制面板前，手指在虚拟键盘上快速操作：“还有，催化剂的添加比例要精确到原子级别，镍、钴、铁的比例调整为7:2:1，这样能抑制异构体的形成。”

赵志刚赶紧记录下来，转身对助手喊：“立刻联系北欧化工厂，就说张总工的要求，让他们48小时内给出纯度提升方案！

另外，通知提纯车间，马上启动分子蒸馏设备调试！”

车间里瞬间忙碌起来，工程师们各司其职，之前的焦虑被忙碌取代。

张宏站在反应釜旁，看着淡蓝色的液体重新开始搅拌，心里松了口气。

他知道“宏材料”的重要性——这种超级碳纳米管复合材料，密度只有钢的六分之一，强度却是钢的一百倍，是太空电梯缆绳的唯一候选材料，也是火星飞船壳体、轨道空间站结构的核心材料。

如果解决不了规模化量产的问题，后续的所有深空计划都将停滞。

“张先生，‘昆仑’传来消息，北美航天团队刚才发来了问询，想知道‘宏材料’的量产进度，他们的火星飞船壳体设计已经卡在材料环节了。”

沈若芸的声音从通讯器里传来，带着一丝焦急。

“告诉他们，三天后给他们答复。”张宏说，“如果调整后的工艺能成功，下周就能生产出合格的样品。”

挂了通讯器，张宏继续在车间里巡查。

他走到拉伸测试机旁，那里放着之前失败的样品。

样品是一块巴掌大的板材，表面泛着金属的冷光，边缘还留着测试时断裂的痕迹。

他拿起样品，轻轻掰了掰——断裂处的截面很整齐，能看到碳纳米管排列的纹理，只是在某个点有明显的撕裂痕迹。

“之前我们一直以为是反应条件的问题，没想到是原料的细节。”

刘铁走过来，语气里满是自责，“要是早点想到纯度的问题，也不会浪费这么多时间。”

“科研就是这样，有时候差的就是毫厘之间的细节。”张宏拍了拍他的肩膀，“小批量实验时，杂质含量低，问题被掩盖了。批量生产后，问题才暴露出来，这不是坏事，至少我们找到了解决方向。”

刘铁点点头，转身去监督提纯工艺的调整。

张宏则走到车间的监控屏前，调出实时数据。

屏幕上，分子蒸馏设备已经启动，银白色的催化剂粉末在真空环境下被加热，蒸汽经过冷凝后，变成更纯净的液体。

检测仪显示，杂质异构体的含量正在快速下降，已经降到了0.0008%。

“还需要再优化蒸馏温度，把它控制在0.0005%以下。”张宏对着麦克风说，“另外，冷凝管的温度要调低5c，提高分离效率。”

车间里的工程师立刻调整参数，杂质含量的数字继续下降，最终稳定在0.0004%。

“太好了！”赵志刚兴奋地喊起来，“纯度达标了！现在可以开始反应釜的投料了！”

张宏点头，看着工程师们将提纯后的催化剂注入反应釜。

淡蓝色的液体里，银色的粉末缓缓溶解，形成均匀的溶液。

反应釜的温度被控制在700c，压力调整为5mpa，开始了新一轮的碳纳米管生长。

接下来的两天，张宏几乎没离开实验室。

他和团队一起监测反应过程，调整参数，记录数据。

陈文秀打来视频电话时，他正在看测试数据。

“你都快一个月没回家了，什么时候回来？”陈文秀的声音带着关切，屏幕里能看到她坐在客厅里，身边放着刚摘的茉莉花。

“快了，材料马上就能出来了。”张宏笑了笑，揉了揉眼睛，“等样品测试合格，我就回去陪你吃晚饭，带你去吃你最喜欢的麻辣火锅。”

“别太累了，注意身体。”陈文秀叮嘱道，“星海刚才还打电话问你，说她的飞行训练结束了，想让你陪她去坐飞机。”

“好，等我回去就陪她去。”

张宏点头，挂了电话，又投入到工作中。

第三天清晨，第一根碳纳米管阵列从反应釜里取了出来。

那是一根直径10厘米、长度1米的圆柱，表面泛着均匀的银色光泽，像用月光凝固成的柱子。

工程师们小心翼翼地将它送到加工车间，切割成标准的测试样品。

拉伸测试在上午十点开始。

样品被固定在测试机上，红色的夹头缓缓施加拉力。

屏幕上的应力-应变曲线平稳上升，没有出现之前的拐点。

当应力达到105Gpa时，样品依然没有断裂。

“超过理论值了！”赵志刚激动地喊起来，声音都在发抖。

张宏盯着屏幕，直到应力达到120Gpa时，样品才发出轻微的“咔”声，断裂开来。

检测报告很快出来：拉伸强度120Gpa，弹性模量1.8tpa，断裂伸长率2.5%，在-196c至800c的温度范围内，性能稳定性保持在98%以上。

所有指标，都远超设计要求。

车间里爆发出欢呼声，工程师们互相拥抱，有人甚至激动地哭了。

赵志刚走到张宏身边，紧紧握住他的手：“张先生，成功了！我们终于成功了！”

张宏笑着点头，心里的石头落了地。

他拿出手机，给沈若芸发了条消息：“‘宏材料’量产工艺突破，样品指标达标，通知各项目组准备接收技术参数。”

很快，沈若芸回复：“收到！太空电梯项目组、‘星光号’飞船项目组、‘青鸾’战机项目组……已准备好接受样品。”

张宏收起手机，走到窗边。

窗外，太阳已经升得很高，金色的阳光照进实验室，给冰冷的设备镀上了一层暖光。

材料学，永远是科技进步的基础，是理论落地的第一道关卡。

现在，攻克了“宏材料”大规模制备的工艺，太空电梯、新型星际飞船乃至磁悬浮轨道，终于有了工业材料基础支撑。

“张先生，联合政府科技署打来电话，想让你下午去做个专题汇报，给全球的材料专家介绍‘宏材料’的量产工艺。”

刘国安的声音从门口传来，他手里拿着一件干净的防尘服，“另外，马克先生也发来了消息，说他看到了‘宏材料’的测试数据，想跟你视频通话，聊聊合作的事。”

张宏接过防尘服，开始穿戴：“汇报我会去，视频通话安排在汇报结束后。告诉马克，‘宏材料’的技术可以共享，但必须用于联合政府的深空计划，不能用于其他用途。”

“好的。”刘国安点头，递给他一份加密文件，“这是‘昆仑’整理的各项目组的研究需求清单。太空电梯组需要1000吨，‘星光号’飞船组需要500吨，‘青鸾’组需要200吨……”

张宏翻看文件，目光严肃，“通过全球纳米材料工厂，全力生产，继续优化工艺！”

“宏材料”的突破，不仅是材料领域的革命，更是人类深空探索的关键一步。

有了这种材料，太空电梯才能抵御地球引力的拉扯，火星飞船才能承受星际航行的极端环境，人类才能在宇宙中建造更坚固的家园。

几个星期后。

张宏刚刚结束在联合政府总部的一场汇报工作。

刘国安正站在走廊里，手里拿着一份新的文件：“张先生，各项目组研究试制的样品出来了。”

张宏快速地浏览一眼报告：

太空电梯项目组提交了缆绳的设计方案。用‘宏材料’编织的电梯缆绳，直径只有120公分，每公里重量只有8吨，比之前的设计轻了62%，性能提升了87%。

由“星光号”飞船设计组提交的船体外壳样品，质量减轻35%，强度提高了66%。

电梯下降时，张宏看着窗外的城市。

远处，磁悬浮列车在高架轨道上飞驰，无人机在天空中穿梭，高楼大厦的外墙上覆盖着太阳能板，整个城市都充满了科技的活力。

他知道，这只是开始，未来，人类的足迹将延伸到月球、火星，甚至更远的星球。

而这一切的起点，就是实验室里那一块小小的“宏材料”样品。