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夜色如墨,京城炼油厂庞大的厂区里,只有几盏孤零零的路灯散发着昏黄的光。
曲令颐没有待在压抑的会议室,她一个人在厂区里漫无目的地走着。
晚风吹起她额前的发丝,带来一丝凉意,却吹不散她心头的烦躁。
她知道,方为民的绝望是真的,吴厂长的无奈也是真的。
这不是靠意志力就能解决的问题。
五个九的熔融石英,在当下的国内,确实就是不存在的东西。
常规的路,已经走到头了。
她的脚步停在了那台功勋卓著的“燎原一号”提纯炉前。
这台凝聚了无数人心血的设备,此刻在夜色中像一头沉默的巨兽。
它通过区域熔炼法,成功提纯出了高纯度的单晶硅。
原理是利用杂质在固相和液相中溶解度的差异,通过定向凝固,将杂质逼到一端富集。
这个物理原理,像一颗种子,深深地刻在曲令颐的脑海里。
她的目光从“燎原一号”上移开,扫过不远处的废品堆。
那里,一个如小山般大小,锈迹斑斑的巨大金属罐子,吸引了她的注意。
那是炼油厂几年前淘汰下来的高压加氢反应釜,一个能承受上百个大气压和近千度高温的钢铁巨兽,如今却在这里静静地等待着被切割分解的命运。
就在这一刻,两个完全不相干的画面,在曲令颐的脑海里猛地撞在了一起!
一个,是“燎原一号”里,单晶硅缓慢生长,将杂质推向顶端的精妙物理过程。
另一个,是她曾经在奉天钢铁厂见过的场面。
巨大的电弧炉里,几根粗大的石墨电极降下,爆发出太阳般刺眼的电弧,瞬间将几吨重的废钢熔化成一汪沸腾的钢水!
恐怖的高温似乎能熔化世间万物!
提纯单晶硅的定向凝固法……熔化钢铁的电弧炉……还有眼前这个能提供密闭、高压环境的废弃反应釜……
一个大胆到近乎疯狂的计划,像一道撕裂夜空的闪电,瞬间照亮了曲令颐的整个脑海!
她要自己炼!
炼出一块前所未有,纯净无比的水晶之心!
她转身就往会议室跑,脚步越来越快,最后几乎是冲了进去。
“有办法了!”
她的一声呼喊,让会议室里一潭死水般的众人全都猛地抬起了头。
曲令颐没有多余的废话,她冲到黑板前,擦掉了方为民画的镜片图。
然后用尽全身力气,画下了一个结构复杂又显得异常粗犷的设备草图。
一个巨大的圆柱形罐子,是外壳。
里面,是一个用厚厚隔热材料包裹的石墨坩埚。
坩埚上方,是两根可以升降的巨大碳棒。
罐体的顶部和侧面,布满了各种管道和阀门。
“这……”吴厂长看得一头雾水。
“我叫它,‘洪荒炉’。”曲令颐的声音里透着一股压抑不住的兴奋。
她指着草图,语速极快地解释起来:“原理很简单,三步走!”
“第一,熔化!我们用那个废弃的高压加氢反应釜做外壳,提供一个可以抽真空或者充入惰性气体的密闭环境。”
“在里面我们放一个高纯石墨坩埚,坩埚里装上我们能找到的最纯净的天然水晶。然后,用这个!”
她重重地点了点那两根碳棒。
“这是电弧炉的原理!我们想办法搞一个超大功率的直流电源,用两根巨大的碳棒在坩埚上方制造电弧,温度能轻松超过两千度,足以把石英熔化成液体!”
“第二,提纯!石英完全熔化后,我们就进入最关键的一步,定向凝固!”
“这个原理和我们提纯单晶硅的‘燎原一号’一样!我们从坩埚底部开始,进行极其缓慢、极其精确的降温。”
“液态的石英会从底部开始,一点一点地重新结晶变成固态的玻璃。”
“而绝大部分杂质,因为在液相中的溶解度更大,它们会不愿意’进入固相的晶格,被缓慢生长的固相界面,像推土机一样,一点一点地往上推!”
“最后,所有的杂质都会富集在石英锭的最顶部!”
“我们只要把顶部那部分切掉,剩下的,理论上就能得到纯度极高的熔融石英!”
“第三,冷却!定向凝固完成后,就是整体的缓慢退火,消除内应力,防止玻璃开裂。”
整个方案简单粗暴,充满了天马行空的想象力!
用炼钢的法子去熔炼水晶,再用做芯片的原理去提纯玻璃!
所有人都被曲令颐这个疯狂的计划给震住了。
沉默片刻后,最先反应过来的是在技术上一向严谨的龚工。
他扶了扶眼镜,眉头紧锁:“曲总工,您的想法确实……非常有开创性。但是,这里面有几个绕不过去的坎。”
他站起来,走到黑板前,指着那两根碳棒:“第一,污染。”
“石英的熔点超过1700度,在这么高的温度下,作为电极的碳棒本身就是巨大的污染源。”
“碳原子会疯狂地渗透进液态石英里,到时候我们得到的不是纯净玻璃,而是一块灰不溜秋的碳化硅和硅酸盐的混合物,直接就废了。”
方为民也立刻补充道:“是的!还有坩埚!我们用什么坩埚?石墨坩埚本身就是碳,一样会污染。”
“用陶瓷的?一般的氧化铝陶瓷根本扛不住这个温度,而且陶瓷本身也会成为污染源!”
他又指向坩埚本身:“还有最要命的,内应力。”
“熔融石英的线膨胀系数极小,但也正因为如此,在冷却过程中,只要内外温差稍微大一点点,就会产生巨大的内应力。”
“到时候,我们辛辛苦苦炼出来的那么大一块玻璃锭,可能在冷却的最后阶段,‘砰’的一声,自己就碎成了无数块玻璃渣子,前功尽弃!”
这些质疑,每一条都打在七寸上,是工业生产中血淋淋的教训。
会议室里刚刚燃起的希望火苗,似乎又被这几盆冷水给浇得摇摇欲坠。
然而,曲令颐的脸上,却没有丝毫的慌乱。
她似乎早就料到了这些问题。
她微笑着,看向那个一直沉默不语,在角落里擦拭着化学试管的瘦高青年——陈默。
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