闕端麟院士也是目瞪口呆,“不是,啥玩意兒這麼貴?!進口的?”
他定睛一看,偌大的還原車間,其實就兩臺還原爐,空地不少,顯然是爲了以後擴容準備的。
張惠國指着那兩臺還原爐,嘆了口氣,“還原爐在生產高純多晶硅的過程中起到關鍵作用,其內部環境極其惡劣。
硅棒在運行過程中表面溫度可高達1100℃,並向各個方向進行熱輻射,導致爐體升溫的同時,爐內氣體如三氯氫硅和氯化氫還都具有強腐蝕性,對爐壁材料提出了嚴苛的要求。
目前國內工藝達不到國外的水平,用國產的,環評過不了,污染太大,也太浪費。
這個爐子只能進口,我打聽過,成本也就幾百萬,漢斯貓要賣我們3800萬。
而且這種材質很脆弱,基本上是三年就必須更換,現在多晶硅單位成本中很大一部分比例便是這玩意兒帶來的折舊。”
闕端麟明白了,這個問題,一直堅持獨立自主的張惠國也是一點辦法都沒有,這是基礎材料問題。
別說石英玻璃了,就算是普通玻璃,也是越厚越貴。
越厚,意味着生產過程中需要更多的材料和更復雜的工藝,從而導致生產成本上升。
家裡陽臺封窗用的5mm、10mm、15mm超白鋼化玻璃,10mm厚的玻璃,是5mm厚玻璃的一倍,而15mm的價格則是5mm的4倍。
而眼前的還原爐,隔熱罩石英玻璃的厚度達到了驚人的90mm,這是國內當前完全不具備的技術。
攻堅都沒法攻。
有些東西是應用層面的攻堅,有些東西得理論層面有所突破才行。
90mm厚的石英玻璃,此時國內廠商都只能搖頭,聞所未聞。
而那邊的雲帝聞言翻了個白眼。
90mm厚當然聞所未聞。
因爲壓根就不存在!
其實是3塊30mm厚的石英玻璃通過特殊的手法黏合在一起。
這個手法就叫做工藝。
只是這個事實聽起來有些侮辱人。
正如上世紀80年代,櫻花找我們買3萬噸花生,我們要等貨值的無膠纖維板,櫻花當着我們的面直接用機器將運來的花生脫殼,而後就地生產纖維板讓我們拉回去一般。
技術落後就該捱打,就該受委屈,就該被侮辱,這是無數先輩用被打腫了的臉告訴後人的。
少扯什麼大國小民的,沒有大國,你連民都做不了。
不過這個時候,卿雲懶得去戳穿漢斯貓的謊言。
因爲他想從根子上換掉石英玻璃。
卿雲在一邊聽着,狀似無意的好奇發問,“既然這麼貴,爲什麼不換一種材料?”
他問得直接而簡單,儘量讓自己的眸光充滿了清澈,就像一個對世界充滿了愚蠢好奇的大學生一般。
這個問題屬實有些low,但董事長在問,張惠國也沒什麼不耐煩。
既然卿雲是陳一權新收的弟子,表示別人再怎麼說也是多少要和科研沾點邊的,哪怕只是掛個名頭貼金本身也是要懂的。
更何況,這正是一個展示專業知識、加深董事長對項目理解的好機會。
他清了清嗓子,開始詳細解釋:“小卿總,您可能有所不知,多晶硅還原爐中的隔熱罩材料參數要求非常高,主要因爲它們需要在高溫和腐蝕性環境中保持穩定性和性能。”
他指着技術參數表,繼續說道:“您看,我們要求材料的密度在每立方厘米0.95g到1.35g之間,這主要是爲了確保其在高溫下的穩定性。
灰分含量必須控制在500ppm以下,這是爲了防止在高溫下產生雜質反應。
導熱係數要控制在5-30瓦/米度,以保證熱量的有效傳遞。至於抗壓強度,則需要達到50-200兆帕,以承受爐內可能產生的壓力。”
張惠國頓了頓,然後強調:“但最核心的,還是材料的尺寸穩定性、耐腐蝕和耐高溫三大指標。
尺寸穩定性直接關係到熱膨脹係數,這在高溫操作中尤爲重要,稍有差池就可能導致設備損壞或生產事故。”
而這些,其實也算是改良西門子法的關鍵數據了。
張惠國知道,旁邊那些未來的同事是理論有餘,但沒有實操經驗的,畢竟改良西門子法實際生產就他峨半廠獨一份的。
所以他解釋的非常耐心全面,且爲了保證卿雲能聽懂,儘量的通俗易懂。
而卿雲也是耐着性子在複習基礎知識,且同時憋住自己想要去糾正張惠國言語中瑕疵的衝動,認真聆聽着張惠國的每一句話。
他的眼神裡透露出的,全是對前輩的敬意。
雖然作爲一個重生者,他心中清楚未來科技的發展方向,知道許多現有技術的侷限性和改進空間,但他更明白,沒有張惠國這樣老一輩科研人員的辛勤探索和實踐積累,就沒有他所知道的那些“未來”。
科研的道路從來不是一帆風順的,每一點進步都是站在前人肩膀上的結果。
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就像愛因斯坦的相對論,如果沒有牛頓的經典力學作爲基礎,也許至今還只是哲學家的空想。
科研的每一小步,都是無數科研工作者不懈努力的結果,他們的工作或許在當時看起來微不足道,但卻爲後來者鋪平了道路。
否則,把愛因斯坦扔回石器時代,他只會餓死,因爲沒有他的用武之地。
他這個重生者其實很想告訴眼前這位曾經多晶硅領域的領路人,未來是多麼的絢爛。
等張惠國講解完畢後,他沉思了片刻,裝作經過一番思考,繼續提問,
“張老,既然材料要求要耐高溫和減少晶間腐蝕以及降低成本,那麼爲什麼不用成本低很多的低碳不鏽鋼進行替代呢?
石英玻璃在超高溫下還可能發生析晶影響性能。”
張惠國等人聞言,心裡也是升起了一絲異樣。
他們陡然反應過來,眼前的這個少年董事長,更是今年的史詩級難度下的全國高考狀元,據說數理化三科都是滿分的存在。
卿雲提出的這個問題雖然還是有些Low,但是這種轉化思維方式,他們覺得比起很多本專業的本科生都要強太多了。
這是科研人必備的素質。
張惠國在卿雲提出關於材料替代的問題後,詳細解釋了當前使用的石英玻璃與低碳不鏽鋼在物理性能上的差異。
他指出,儘管低碳不鏽鋼在某些方面具有優勢,但與石英玻璃相比,它在高溫下的耐久性和穩定性仍有不足。
張惠國解釋着,“董事長,你說的沒錯,從材料屬性上低碳不鏽鋼確實存在替代石英玻璃的可能,但是低碳不鏽鋼有個問題,他不能長期使用,而且熱穩定性怎麼保證?
最主要的一點是,石英玻璃最大耐熱溫度是1500℃,安全耐熱溫度是1200℃,滿足多晶硅生產所需的1050℃以上的要求。
而低碳不鏽鋼,比如304L不鏽鋼,一般使用溫度範圍爲-196°C至800°C,310S不鏽鋼超過800℃後機械強度降低,317L不鏽鋼雖然耐熱溫度可以達到1500℃,但它蠕變強度導致它的膨脹係數不達標。”
卿雲認真地聽着張惠國的解釋,他點頭表示理解,但隨即又提出了新的問題,
“張老,您一直在強調耐熱溫度的高限,我是不是能得出這麼一個結論:還原爐的溫度越高,化學反應速率可能會加快,產量越高?
如果結論成立,我的問題是,爲什麼是恆定的1100℃,而不是1150℃?
我的想法是,如果這個溫度是可變的,且產物效率是隨之變化的,那麼爲什麼我們不去尋找一種新型的材料來替代?”
這個問題把張惠國問得都有點呆愣了,這董事長……
wωw ¤тт kān ¤C ○
這麼妖孽的嗎?!
一衆大佬眼裡也是異彩連連的。
這是……
掌握概念-產生疑問-推導論點-生成實驗驗證想法?
而此時張惠國摳了摳眉頭,沉思了片刻,然後坦率地回答,“小卿總,關於這個問題,我們之前確實沒有進行過深入的實驗研究,也沒做過驗證實驗。
一直以來,我們都是按照傳統的操作標準來控制爐溫,還原爐爐溫是控制在1100度。
至於爲什麼是這個溫度,是因爲當年我在漢斯貓家考察時,偷偷見別人就這麼控制的。
你的問題……我想,石英玻璃的耐熱安全限度是1200°,而漢斯貓控制在1100°,那麼很可能結論並非是溫度越高越好,所以很可能石英玻璃是夠用的。”
衆人聞言也沒指責張惠國這太不嚴謹之類的話語。
因爲,這纔是國內初級階段的常態。
這沒什麼不好意思的,因爲國內很多工業都是這麼搞的。
進行還原工程的時候,很多東西都是知其然不知其所以然的。
說好聽點,叫做摸着石頭過河。
主要目的就是先解決‘能不能造出來’的問題。
先得有,至於怎麼來的,不管,填補了空白再說。
下一步,在解決改進的問題而進行魔改的時候,就像電腦排查故障的配件替代法一般,不斷進行替換,自然也就懂爲什麼是它了。
所以幾個大佬對張惠國說出來的話沒有任何異議。
他們更感興趣的,是面前這個不斷提出問題的少年企業家。
先天科研聖體?!
……