魔爪文学

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第197章 土法轧新路（第2页）

就在化学法似乎陷入僵局时，提出“打香”思路的那位材料系师兄再次言。

“沉积慢……”他喃喃道，忽然眼睛一亮，“既然化学法核心是得到铜，那我们不如把思路再放大点？干脆建一个大点的化学沉淀池！不是沉积在基板上，而是直接在溶液里通过氧化还原反应，把铜离子变成细、纯的铜粉！这样得到的粉末，绝对够细！够纯！然后再用这种细铜粉去做‘打香’胚体，或者干脆用别的办法成型！”

这个“一步到位”制取细铜粉的想法，听起来颇具诱惑力。

“想法很大胆，”程老师沉吟道，“但实现起来，困难重重。先，需要大量的酸来溶解铜原料，得到铜盐溶液。然后需要选择合适的还原剂，控制反应温度、浓度、ph值、搅拌度……任何一个参数的微小波动，都可能导致粉末粒度、形貌的巨大差异，甚至直接变成粒状沉淀或者根本无法还原。这比镀液控制更难！而且，大量使用酸和还原剂，成本高，污染大，废液处理也是问题。”

“还有，”李师兄补充道，“就算得到了细铜粉，如何过滤、洗涤、干燥？粉末越细，越容易氧化，也越容易板结团聚，前功尽弃。”

讨论似乎陷入了僵局，各种方法都有其闪光点，但又都伴随着难以逾越的技术障碍或成本瓶颈。

空气中弥漫着一种焦灼的思虑。

“咳，”青工张涛，清了清嗓子，有些犹豫地开口，“各位老师，同学，我有个想法，不知道对不对，咱们绕来绕去，又是磨粉，又是烧炉子，又是泡药水，是不是把事情想复杂了？”

他指了指车间外面：“咱们轧钢厂是干什么的？咱们最拿手的就是用轧机，把钢锭、钢坯轧成各种形状的钢材啊！既然这个电路，就是一条条样式不同的铜线条，咱们能不能直接开个模，把铜‘轧’成电路？”

“轧制电路？！”这个想法过于石破天惊，以至于现场出现了几秒钟的寂静。

“哈哈，张大哥，你这想法够野！”钱师姐最先反应过来，笑着摇头，“但是不行啊。咱们厂的轧机，那是为钢铁准备的，力大势沉，一轧下去，铜片直接压成铜箔了，而且精度根本控制不了。电路要求的是微米级别的精度和复杂的图形，轧机干不了这精细活。”

“就是，轧机威力太大，是干粗活的。”有人附和。

张涛却坚持道：“那咱们能不能试制一个小号的、功率小、精度高的‘轧机’，专门用来轧这种精细电路？”

“专门造一台精密轧机？”邹章元师傅摇头，“要轧出复杂精细的电路图形，对轧辊模具的要求就是噩梦，雕刻成本极高，磨损也快。”

轧制的思路似乎走入了死胡同。

然而，钱师姐却盯着地面，手指无意识地在空中划动着，仿佛在勾勒什么。

突然，她猛地抬起头，豁然开朗。

“等等！张大哥的话提醒了我！”钱师姐声音激动，“我们不一定非要轧制纯铜电路！我们之前纠结于铜的纯度和氧化，是因为我们总想着要得到高纯度的导电体。但如果，我们接受一定程度的‘不纯’呢？”

她快步走到黑板前，拿起粉笔，一边画一边快说道：“我们把几个思路融合一下！刚才有人提到氧化铜，但是大家可能没有注意到，氧化铜脆，容易球磨成粉。然后，我们不追求在烧结前得到纯铜，而是把氧化铜粉末和碳粉按一定比例混合！碳是还原剂！”

她画了一个简单的示意图：“然后，我们采用‘打香’的思路，但不是用陶瓷粉和铜粉混合，而是用陶瓷粉，以及氧化铜与碳的混合粉，把它们一次成型！”

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她的笔在黑板上重重一顿：“我们借鉴轧机的思路，但不是轧铜，而是轧‘胚体’！我们设计制造一台小型的、对辊压力可精确控制的‘轧胚机’！它的入口，投入的是均匀混合的陶瓷粉末、以及氧化铜与碳的混合粉末流；它的出口，利用精密的模具对辊，直接‘轧’出已经复合好的、带有预设电路图形的陶瓷电路板胚体！胚体内部，电路部分就是氧化铜和碳粉的混合物！”

她越说越快，思路如泉涌：“然后，我们将这个复合胚体，送入我们自制的气氛保护电炉中进行烧结！在高温下，碳会夺取氧化铜中的氧，生成二氧化碳气体跑掉，同时将氧化铜还原成铜单质！而这个还原过程，就生在陶瓷基体内部预设的电路凹槽或者说电路体内！由于被陶瓷基体包裹、限制，还原出来的铜无法自由流动，只能原地形成致密的、与陶瓷基体紧密结合的铜电路！”

“妙啊！！”程老师忍不住喝彩，“这叫……‘原位还原烧结’！一次轧制成型，一次烧结同时完成陶瓷基板烧结和电路金属化！把最麻烦的粉末制备、精密填充和高温防氧化问题，通过材料和工艺设计，巧妙地整合在一个步骤里解决了！”

“太好了！”吴国华兴奋地接话，“而且，既然是一次轧制成型，理论上我们完全可以设计模具，同时轧制正反两面的电路，甚至实现简单的层间互连！”

“对对对！轧胚机！这个名字好！”汪传志挥舞着拳头，“咱们就造它一台！”

牛师傅哈哈大笑：“绕了半天，还是回到咱们轧钢厂的老本行上来了！不过这次轧的不是钢，是‘泥巴’！这机器结构相对简单，压力要求远低于钢铁轧机，咱们自己绝对能搞出来！”

“工艺路线算是初步明确了！”钱师姐总结道，一脸振奋，“接下来，咱们分头行动，攻克几个关键设备和技术点：第一，改造或建造一台可用的球磨机，用于制备氧化铜粉和陶瓷粉。第二，设计建造那台核心的‘轧胚机’，包括精密模具对辊的设计加工。第三，搭建一台可精确控温、能通保护气氛的‘土电炉’。第四，也是前提，我们需要一个专门的氧化炉，用来把铜原料氧化成易于研磨的氧化铜。”

“任务很重，时间很紧。”赵老师沉声道，“但我们没有退路。这套‘轧胚-原位还原烧结’方案，是目前看来最具工业化潜力的方向。”

“干吧！”李师兄挽起袖子，“趁着过年这几天，厂里清净，咱们正好甩开膀子大干一场！先把氧化炉和球磨机弄出来！”

说着撸起袖子就要去干活，其他同学也磨拳擦掌，迫不及待。

“没错！”王卫国环视众人，目光坚定，“思路越辩越明，方法越讨论越清晰。我们现在有了一个值得全力投入的新方向。这不仅仅是解决一块电路板的生产问题，这是在探索一条属于我们自己的、土洋结合、低成本高效率的工业自动化基础部件制造之路！行动起来！”

没有更多的动员，联合课题组的成员们自动分成了几个小组。

有人围着工人师傅，开始讨论球磨机的具体结构和所需材料；有人跟着钱师姐和吴国华，开始绘制轧胚机的原理草图；有人则与李师兄一起，核算电炉的功率、耐火材料以及气氛供应方案。

攻坚克难的磅礴动力一下子就燃烧起来，车间里，敲打声、讨论声、绘图声再次响起。

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