首頁 科幻

起源之科技帝國

第一百三十五章:精度是關(guān)鍵

起源之科技帝國 御府通判 2275 2020-02-09 08:12:04

  “成本的主要問題還是沒有成熟的全自動生產(chǎn)設(shè)備?!?p>  阿麗塔也是給出了楚風(fēng)的回答。

  就這個仿生手臂可以算得上是純“手工”打造了。

  “那還差什么?”楚風(fēng)看了看依舊在任勞任怨的工程機(jī)器人,還在不停打造另外的一個仿生腿部軀體,確實是挺慢的,根本不可能運(yùn)用到大規(guī)模推廣上。

  “生物材料合成機(jī),石墨烯制取機(jī),超精密拉絲制取機(jī),納米電容制造……”

  “停停停!”

  楚風(fēng)趕緊喊停了還想接下去說的阿麗塔,光這些都聽得楚風(fēng)云里霧里了。

  果然,沒有哪個是從無到有的了,其中包含的東西實在太多了,每一個高端的產(chǎn)品都是從一個個小小的基礎(chǔ)開始制造出來的,就像建房子一樣,要打下好點(diǎn)的地基才能建造出來高大的樓房。

  不過,看其中應(yīng)用最多的還是石墨烯的工藝,不管是石墨烯的芯片,還是石墨烯的導(dǎo)熱設(shè)備,還是石墨烯的電池,都需要應(yīng)用到大量的石墨烯。

  而且石墨烯作為現(xiàn)代各國都在加緊研究的熱門材料,許多國家紛紛建立石墨烯相關(guān)技術(shù)研發(fā)中心,嘗試使用石墨烯商業(yè)化,進(jìn)而在工業(yè)、技術(shù)和電子相關(guān)領(lǐng)域獲得潛在的應(yīng)用專利。

  打擊都在不同領(lǐng)域嘗試不同方法以求制備高質(zhì)量、大面積石墨烯材料。并通過對石墨烯制備工藝的不斷優(yōu)化和改進(jìn),降低石墨烯制備成本使其優(yōu)異的材料性能得到更廣泛的應(yīng)用,并逐步走向產(chǎn)業(yè)化。

  石墨烯材料優(yōu)異的性能及其潛在的應(yīng)用價值,在化學(xué)、材料、物理、生物、環(huán)境、能源等眾多學(xué)科領(lǐng)域都有寬闊的前景。

  上次給華偉的石墨烯芯片生產(chǎn)技術(shù)就是應(yīng)用的微機(jī)械剝離法,利用特制的透明膠帶將高定向熱解石墨片按壓到其他表面上進(jìn)行多次剝離,最終得到單層或數(shù)層的石墨烯。

  微機(jī)械剝離方法操作簡單、制作樣本質(zhì)量高,是當(dāng)前制取單層高品質(zhì)石墨烯的主要方法。

  但是這樣制造的石墨烯尺寸較小,成本高,只能作為芯片載體的存在,不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

  而起源現(xiàn)在準(zhǔn)備使用的第一方法生產(chǎn)石墨烯就是化學(xué)氣相沉淀CVD法,將碳?xì)浠衔锛淄椤⒁掖嫉韧ㄈ氲礁邷丶訜岬慕饘倩證u、Ni表面,反應(yīng)持續(xù)一定時間后進(jìn)行冷卻,冷卻過程中在基底表面便會形成數(shù)層或單層石墨烯,此過程中包含碳原子在基底上溶解及擴(kuò)散生長兩部分。

  這樣的方法與金屬催化外延生長法類似,其優(yōu)點(diǎn)是可以在更低的溫度下進(jìn)行,從而可以降低制備過程中能量的消耗量,并且石墨烯與基底可以通過化學(xué)腐蝕金屬方法容易地分離,有利于后續(xù)對石墨烯進(jìn)行加工處理。

  但是需要使用到大量的金屬礦物,而以前楚風(fēng)在摩佳迪沙的礦物生產(chǎn)基地就有用武之地了。

  現(xiàn)代社會其實有了這樣的方法,但是現(xiàn)今世界上的化學(xué)氣相沉淀法在制備后期,對于石墨烯的轉(zhuǎn)移過程比較復(fù)雜,而且制備成本較高,另外基底內(nèi)部生長與連接往往存在缺陷。

  而起源的技術(shù)卻沒有這樣的問題。

  這是制造石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的方法,在制取石墨烯其他材料的時候,就是使用簡單粗暴的切割石墨的方法制得石墨烯材料。

  使用起源設(shè)計的聚焦離子來切割塊狀石墨,得到需要的石墨烯材料,不需要氧化也不需要還原,保證了石墨烯的結(jié)構(gòu)性和完整性。

  說起來感覺很簡單,但是真正要實現(xiàn)的話,石墨烯的產(chǎn)量也不會那么低了,畢竟石墨烯可是納米材料。

  而石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,而厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。

  用石墨在紙上輕輕劃一層就可能留下幾層的石墨烯,一層的石墨烯的厚度還不到一納米!

  單個細(xì)菌用肉眼是根本看不到的,用顯微鏡測直徑大約是五微米。

  假設(shè)一根頭發(fā)的直徑是0.05毫米,把它軸向平均剖成5萬根,每根的厚度大約就是1納米。也就是說,1納米就是0.000001毫米。

  而石墨烯的厚度比這個更?。?p>  所以要求要求制造機(jī)械的精度僅僅納米級別都不合格,必須達(dá)到原子級別!否則根本不可能剝離出石墨烯的原材料,而對于剝離機(jī)械的精度就要達(dá)到一個匪夷所思的程度!

  機(jī)械系統(tǒng)的總體精度由系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)的精度構(gòu)成,不說其他的,就其中的齒輪只要出現(xiàn)一絲錯誤,剝離出來的石墨烯就會是厚薄不均勻的,也就談不上使用了。

  工業(yè)對于精度的要求有時候是很苛刻的。

  舉個例子,現(xiàn)在小視頻很多,大家都可以看到許多看起來嚴(yán)絲合縫的配件,用肉眼完全看不出來是兩個個體。

  但是用放大鏡就能稍微看出來其中的痕跡是很大的。

  如果想要表面光滑就需要接著可以用砂紙慢慢打磨。

  但是等打磨好了,就真的大可以了么?

  如果用二十倍放大鏡來看,就會發(fā)現(xiàn)用砂紙打磨出的材料,表面依舊是剛才的樣子,還是凹凸不平。

  如果再需要打磨就需要用上更細(xì)致的砂紙,但是在光學(xué)顯微鏡下,又是成了高低起伏的狀態(tài)。

  接著就是上拋光劑慢慢研磨,可是在電子掃描顯微鏡下又是“橫看成嶺側(cè)成峰”。

  就像是目前世界上最頂級的鏡片,例如光刻機(jī)鏡片或者天文望遠(yuǎn)鏡的鏡片等等,這些鏡片都是手工打磨。

  以現(xiàn)在全世界的工業(yè)化程度還做不到純自動化高精度打磨鏡片!

  8級鉗工就哪個國家都是當(dāng)國寶供著的,這里所說的八級鉗工是以前的鉗工劃分等級,八級是最高級別。

  這是絕對的技術(shù)精英,普通人沒有幾十年努力混不出來。

  “三年一個精車工,十年一個爛鉗工?!边@是大家的笑談,不過也看出來八級鉗工的稀缺和難度了。

  19世紀(jì)以后,各種機(jī)床的發(fā)展和普及,雖然逐步使大部分鉗工作業(yè)實現(xiàn)了機(jī)械化和自動化,但在機(jī)械制造過程中鉗工仍是廣泛應(yīng)用的基本技術(shù),劃線、刮削、研磨和機(jī)械裝配等鉗工作業(yè),至今尚無適當(dāng)?shù)臋C(jī)械化設(shè)備可以全部代替。

  某些最精密的樣板、模具、量具和配合表面(如導(dǎo)軌面和軸瓦等),仍需要依靠工人的手藝做精密加工。

  連自動化程度很高的扶桑,制造那些超精密的光學(xué)儀器都需要手工進(jìn)行細(xì)細(xì)打磨,這就是精度的原因,因為現(xiàn)在機(jī)械不管是精度還是磨合水平都達(dá)不到手工的水平。

  就算是現(xiàn)在的起源公司,制造這些機(jī)器只能工程機(jī)器人一個一個的打磨制作出來零件再進(jìn)行組裝,所以這個方法雖然好,也需要一些時間。

  

按 “鍵盤左鍵←” 返回上一章  按 “鍵盤右鍵→” 進(jìn)入下一章  按 “空格鍵” 向下滾動
目錄
目錄
設(shè)置
設(shè)置
書架
加入書架
書頁
返回書頁
指南