四合院：我是雨水表哥
第345章 宝鸡有色金属厂

“胡教授，这台设备是你们实验室的核心吧？”吴国华问。

“可以说是眼睛。”胡教授郑重地说，“没有它，我们就是盲人摸象。有了它，我们才能真正理解材料行为的底层逻辑。”

三楼是办公室和会议室，楼道里铺着深红色的水磨石，墙壁刷着浅绿色的漆，挂着一些科学家的肖像和鼓励科研的标语，阳光从走廊尽头的窗户照进来，在地面上投下明亮的光斑。

胡教授推开一间办公室的门，房间大约十五平米，靠窗一张深色的办公桌，桌上整齐地堆放着书籍、图纸和计算尺，墙边是两个高大的书架，塞满了专业书籍和期刊。

一个头发花白、穿着灰色中山装的老同志正伏在桌上画图，听到门声抬起头。

“老周，给你介绍一下。”胡教授说，“这三位是北京红星工业研究所的专家，吕辰同志、吴国华同志、钱兰同志。”

老周立刻站起身，热情地伸出手：“欢迎欢迎！红星所的大名如雷贯耳啊！去年的百工联席会议，你们的自动化生产线，可是把我们这些老家伙都震住了。”

他的手很有力，掌心有厚厚的老茧，是典型的技术工人的手。

“周工是厂里的总工程师，也是我们实验室的联合主任。”胡教授介绍，“宝鸡厂从建厂开始他就在，对这里的每一台设备、每一种工艺都了如指掌。”

周工摆摆手：“胡教授过奖了，我就是个老工人，比你们多摸了几年机器。”

见完礼，众人坐下，胡教授倒了几杯茶。

周工从文件柜里取出几份研究报告，放在桌上。

“我们这个联合实验室，主要做三件事。”周工翻开最上面的一份报告，纸张边缘已经有些卷曲，显然经常被翻阅，“第一，新材料研发。比如航空用的高强铝合金，要求强度高、重量轻、耐腐蚀。火箭发动机用的高温钛合金，要在600度以上还能保持强度。”

他翻到一页性能数据表：“这是TA7钛合金，我们和西工大材料系合作，调整了钼、铝、锡的含量，室温拉伸强度达到1000兆帕，比苏联的同类材料高15%。”

钱兰迅速记录着数据。

“第二，新工艺开发。”周工又翻开另一份报告，“比如如何把板材轧得更薄更均匀。你们知道，轧制过程中，板材边部和中心的变形量不一样，容易产生边浪和中浪。我们研究了一套辊型曲线优化算法，配合轧机弯辊系统，能把0.5毫米的铝板轧到0.1毫米，厚度公差控制在±0.005毫米以内。”

“第三，”周工顿了顿，看向胡教授，“就是胡教授他们最擅长的精密加工。”

他抽出一张图纸，铺在桌面上。

图纸上是一个抛物面形状的零件，标注着密密麻麻的尺寸和公差要求。

“比如这个，卫星天线的反射面板。”周工指着图纸，“材料是铝镁合金，表面要镀一层金，提高导电性和耐腐蚀性。要求表面平整度误差不超过0.01毫米，镀层厚度5微米，均匀性±0.1微米。”

5微米，均匀性±0.1微米。

这个精度要求，已经非常接近集成电路制造中对金属布线层的要求了，这个实验室在薄膜沉积和精密控制方面，有独特的积累。

“周工，”吕辰身体前倾，认真地问，“这个反射面板，你们已经做出来了吗？”

“做出了三批试样。”周工从抽屉里拿出一个木盒，打开盒盖。

盒内衬着红色的绒布，上面放着三块巴掌大小的金属板。

板面呈浅金色，光洁如镜，能清晰地映出人的倒影。

吕辰戴上白手套，小心地取出一块，对着光观察。

板面极其平整，几乎看不到任何起伏，他用指甲轻轻划过边缘，感受表面的光滑度。

“能看看你们的工艺吗？”他问。

“当然。”周工站起身，“走，去镀膜车间。”

一行人下楼，穿过厂区，来到镀膜车间，车间里很干净，水泥地面拖得发亮，空气中有一股淡淡的臭氧味。

正中央是一个银白色的圆柱形设备，大约两米高，直径一米五，表面布满了各种接口、观察窗和仪表。

“这就是我们自行设计的真空镀膜机。”周工拍拍金属外壳，“核心部件是这台电子枪，从民主德国进口的，能产生高能电子束，轰击金靶材，使其蒸发，沉积在基片表面。”

他指着设备侧面一个透明的观察窗：“基片放在这个行星旋转夹具上，公转加自转，保证镀层均匀。整个腔体能抽到104帕的真空度，避免空气分子干扰镀膜过程。”

胡教授补充道：“最难的不是把金镀上去，而是镀得均匀。卫星天线是抛物面，不同位置的曲率不同，离蒸发源的距离不同，镀层容易厚薄不均。我们研究了大半年，试了二十多种旋转轨迹，才找到最优的那一组参数。”

“控制部分呢？”吴国华问，“如何实时监测膜厚？”

周工走到旁边的控制台前，那是一个用旧课桌改造的操作台，上面密密麻麻布满了旋钮、开关、仪表，还有两个圆形的示波器屏幕。

“我们自己搭了一套光学干涉膜厚监测系统。”他指着其中一个示波器，屏幕上是一条起伏的曲线，“用一束氦氖激光打在基片上，测量反射光的干涉条纹变化。每镀一层，干涉条纹就会移动一个周期，我们计数周期数，就能反推出膜厚，精度能达到纳米级。”

钱兰凑近仔细观察：“这套系统，对环境的震动、温度波动敏感吗？”

“非常敏感。”周工苦笑，“所以我们给整个控制台做了隔震基础，下面铺了橡胶垫和弹簧。车间空调是二十四小时恒温恒湿，温度控制在22±0.5摄氏度，湿度50%±5%。就这，有时候外面过重型卡车，或者刮大风，数据还会跳。”

这套系统的原理是先进的，但实现方式还很土法，依赖手工调试和经验。

不过，这正是中国工业当下的真实写照，用有限的资源，做无限接近极限的事。

“周工，”吕辰问，“如果我们要镀的不是抛物面，而是平面的硅片，尺寸更大，比如直径150毫米，均匀性要求±0.05微米，能做到吗？”

周工和胡教授对视一眼。

“理论上可以，”胡教授谨慎地说，“但需要重新设计夹具和旋转轨迹，优化蒸发源的分布。最关键的是，监测系统要升级。现在的系统是单点测量，如果要保证整片硅片的均匀性，可能需要多点测量，甚至扫描测量。”

“而且真空腔体要扩大。”周工补充，“150毫米的硅片，加上夹具和旋转空间，现有的腔体装不下。要重新设计制造，这需要时间和经费。”

吕辰点点头，他理解这种制约，但更看到了可能性。

这个实验室已经掌握了微米级薄膜沉积的核心技术，缺的是系统化和工程化。