發展速度與質量把控艱難(第2/5 頁)

動機的耐高溫效能一直是困擾團隊的核心問題之一。在無數次的理論研究和前期試驗後，團隊將目光聚焦在了碳合金和鈦合金這兩種極具潛力的材料上。他們深知，要找到合適的材料配方和處理工藝，需要進行大量艱苦卓絕的實驗。

為了獲取高質量的碳合金和鈦合金材料，團隊成員們四處奔波，尋找可靠的供應商。經過數月的篩選和談判，他們最終確定了幾家在材料純度和質量控制方面表現卓越的供應商。這些供應商提供的碳合金具有出色的熱穩定性和高強度，而鈦合金則在耐腐蝕性和與其他材料的相容性方面表現突出。

有了材料基礎，團隊開始了漫長的實驗階段。對於發動機材料，他們首先嚐試在鈦合金中加入特定的化學藥品進行改性處理。每次實驗都詳細記錄鈦合金在不同溫度下的微觀結構變化、硬度、韌性等引數。經過數百次的試驗，他們發現當加入一種名為 x - 12 的化學試劑後，鈦合金在高溫下的晶粒生長得到了有效抑制，其耐高溫效能有了顯著提升。在 1500c的高溫環境下（這一溫度遠遠超過了普通太空飛行中的溫度極值，但對於應對極端情況至關重要），改性後的鈦合金的強度保持率從原來的 60%提升到了 85%。

同時，在碳合金方面，團隊透過精密的成分分析和模擬實驗，發現調整碳元素與其他合金元素（如鎳、鉬等）的比例，可以顯著改善碳合金的耐高溫效能。他們經過反覆試驗，確定了一種最佳比例：碳含量為 35%、鎳含量為 30%、鉬含量為 20%，其餘為其他微量元素。在這種成分下，碳合金在 2000c的高溫下能夠保持良好的結構穩定性，而未最佳化前的碳合金在 1800c時就開始出現明顯的軟化和結構變形。

這些實驗資料為發動機材料的最佳化提供了堅實的依據，但團隊成員們並沒有滿足於此。他們深知，太空環境的複雜性要求材料效能具有更高的冗餘度。於是，他們開始將改性後的鈦合金和最佳化後的碳合金進行復合實驗，嘗試不同的複合比例和工藝。經過一系列複雜的實驗和資料分析，他們發現當鈦合金與碳合金以 3:7 的比例透過一種特殊的熱壓工藝複合後，得到的材料在 2200c的高溫下能夠承受高達 500mpa 的壓力（這一壓力值是根據太空機器人發動機在極端工況下的模擬計算得出），並且在連續高溫暴露 100 小時後（這一時間模擬了太空機器人長時間執行任務的情況），材料的效能衰退率小於 5%。

在攻克太空機器人發動機耐高溫難題的過程中，團隊還利用先進的計算機模擬技術對材料的微觀結構和宏觀效能進行了深度分析。透過建立高精度的有限元模型，他們能夠預測材料在不同溫度和應力條件下的行為，從而進一步最佳化實驗方案，大大提高了研發效率。這一過程中，產生的資料量高達數 tb，每一個資料點都是團隊成員們心血的結晶，它們指引著團隊朝著更優的解決方案不斷前進。

第356章：攻克技術難題的艱辛歷程（下）

除了發動機耐高溫問題，太空機器人殼體的可回收性和重複利用性也是一個重大挑戰。

團隊最初的設想是研發一種具有自修復和自適應功能的殼體材料，這樣在太空機器人往返地球和太空的過程中，即使受到微小損傷，也能自動修復，從而延長其使用壽命和可回收次數。在對多種材料進行篩選後，他們再次將重點放在了碳合金和一種新型的智慧高分子材料上。

對於碳合金部分，團隊在之前研究的基礎上，進一步最佳化其微觀結構，透過奈米技術在碳合金中嵌入了一些特殊的金屬奈米粒子（如金奈米粒子和鐵奈米粒子）。這些奈米粒子在受到外界能量（如鐳射照射或機械應力）激發時，能夠引發區域性的化學反應，促使碳合金中的缺陷得到修復。在實驗室