解決工程方面的實際問題,理論固然重要,但經驗也很關鍵,二者缺一不可,只有將理論和經驗集合起來,才能成為專家,陳耀華既具有紮實的理論基礎,又有豐富的實踐經驗,每當遇到棘手的工程問題,他總能找到解決辦法,雖然有些辦法可能是臨時性的,卻保證了工作進度不被耽誤。
面對材料合成反應釜的密封問題,陳耀華提出了自己的解決方案,幾位助手聽了後覺得豁然開朗,紛紛表示方案可行。陳耀華告誡他們,該方案僅僅指出瞭解決問題的大方向,具體如何實施,還希望助手們發揮各自的聰明才智。
具體實施過程中,涉及三方面問題,其一,TSM材料如何熔化;第二,塗布方法;第三,對單片石棉墊圈塗布,還是數層墊圈疊在一起塗布?哪種形式密封效能更好?這些問題都需要逐個得到解決。
幾位助手各抒己見,每個人都提出了自己的建議,陳耀華沒有評論孰優孰劣,他強調,沒有克服不了的困難,關鍵是腳踏實地的行動。
這就是陳耀華培養鍛鍊年輕人的方法,讓他們大膽設想,大膽實踐,不怕犯錯,勇於探索。這一過程也許會耗費一點原材料,或者耽誤一點時間,但透過這樣的過程不僅使年輕人得到鍛鍊成長,而且也在探索實踐中解決了實際問題。事實證明,這是一套行之有效的辦法,綜合效益很顯著。
誰都知道用加熱的方法可以使TSM材料融化,但實踐過程中發現,隨著加熱溫度的升高,TSM材料在熔化時,顏色逐漸加深,陳耀華跟助手們分析判斷,這是TSM材料被高溫氧化的結果,這樣的材料塗布於石棉墊圈表面,不僅沒有彈性,失去了密封作用,而且效能變脆,根本沒有實用價值。
“高溫氧化,看來這是必須解決的問題,否則,TSM作為密封材料,將來在加工成型過程中,將會受到極大限制。”助手們相互看著,自言自語道。
陳耀華若有所思地說:“高溫氧化,在材料合成過程中沒有發生這種現象,......,嗯,對了,材料合成時,反應釜內除了各種原料液體,就是各種原料的蒸汽,整個體系實際上處於跟空氣隔絕的狀態,如果在熔化過程中,也讓體系跟空氣隔絕呢?”
“還真是這個原因。可是,熔化TSM的過程,怎麼才能使體系跟空氣處於隔絕狀態?”助手們紛紛問道。
“用惰性氣體保護,就可以達到這個目的。”陳耀華顯得胸有成竹。
“惰性氣體保護,好主意!還是主任有辦法。但是採用哪種惰性氣體呢?氮氣還是二氧化碳?”對於這位領導和老師,助手們從內心佩服。
“我認為氮氣的保護效果更好,畢竟二氧化碳在高溫條件下,其活潑性也在增加,雖然氮氣的成本更高一些。”
在接下來的熔化過程中,採用了氮氣保護工藝,出現了立竿見影的效果,TSM熔化的難題迎刃而解。正是陳耀華想到的這套方案,成了TSM材料多個型號在將來加工成型工藝中的標準方法。
至於塗布方式,雖然陳耀華和他的助手們想出了多種方案,因為當時條件的限制,都一一作罷,最終選擇了非常原始的手工刷塗方法。儘管這種操作方式速度慢,塗布厚度不好掌握,但卻簡單實用,隨著操作工人的經驗積累,速度和塗布質量也得到了穩步提高。
為了增加密封墊圈的可靠性和耐用性,他們決定先對單層石棉墊片進行塗布,再將數層墊片摞在一起進行整體塗布,這樣處理後,既能保證密封墊圈的強度,又可以增強墊圈的密封效能。
不要小看這一系列臨時舉措,這些突發奇想似的暫時性方法,都是TSM材料實際應用的雛形,為TSM材料的加工和向各應用領域大規模推廣打下了方向性基礎。
因為裝置的密封墊圈事關試驗操作的安全風險,在頭幾批試驗中,從上午八點開始投料,到晚上十一點左右合成反應結束,一連數天,陳耀華全程不離現場,試驗過程中他密切關注裝置墊圈在高溫高壓下的表現情況。
結果出人意料,試驗過程中密封墊圈不僅經受住了高溫高壓的考驗,沒有出現洩露現象,而且可以多次重複使用,這不僅證明了這種塗布密封方式的可行性,更說明了TSM材料具有優異的耐溫耐壓效能。
但是,這種密封方式畢竟沒有經過有關專業部門的正式檢驗,陳耀華告誡助手們,為了保險起見,一旦發現密封墊圈的表面塗層失去彈性,就要毫不猶豫地更換新墊圈。
解決了密封問題,陳耀華和助手們在工業化試驗裝置上,一一驗證了小試期間的各種試驗條件,並對其進行修正。總體而言,工業化試驗取得的結果,跟實驗室的結果在趨勢上是基本吻合的,但也有幾方面問題存在較大差距,需要進一步用試驗確認最終的工藝條件。
首先,如果按照小試過程中引發劑的用量,在工業化試驗裝置中得到的試驗結果,不僅產品收率有所減少,而且幾項效能指標也有不同程度的降低。
另外,材料合成時間普遍延長,如果按照小試所用的反應時間,原料的轉化根本到不了終點。