第一百零四章 司马昭之心、冯裕庆的要求(2 / 2)林文康
林兰英博士提出用炉体抽成真空来进行拉制,也即是所谓的直拉法。
此法早在一九一七年由切克劳斯基建立的一种晶体生长方法。
采用这种直拉法生长单晶的设备和工艺比较简单,容易实现自动控制,生产效率高,易于制备大直径单间,也容易控制单晶中杂质浓度,同时可以制备低电阻率单晶。
对外国来说,直拉法所需要的设备很简单。
但对于国内来说,却相当复杂。
比如说主机部分,机架和双立柱结构、双层水冷式炉体、真空系统等。
现如今还欠缺几样设备,如籽晶部件,包括磁流体密封座、伺服电机系统等,还有坩埚升降机构等。
冯裕庆的意思非常简单,那就是让周志民解决伺服电机系统这个部分。
主机部分和加热系统,他们半导体实验室已经有了思路,基本上可以解决。
“可以,我试一试,不过需要研发资金。”
周志民听完对方的要求之后,当即便答应了下来。
伺服电机系统的功能要求,并不高,虽然跟电液压伺服控制系统,好像没有两样,但实际上还是有区别的。
二者之间的区别在于能量转换方式、控制精度及适用场景。
伺服电机系统直接将电能转换为机械能,通过电磁感应驱动转子旋转。
而液压伺服控制系统依赖于液压泵将机械能转换为液压能(压力能),在通过液压油传递能量。
第二,伺服电机系统采用闭环反馈控制,可实现10微米上下的定位精度,适用于精密加工。
只不过一九五八年这个时间点,周志民也拿不出来所谓的闭环反馈控制器,因为这需要编码器。
当然他可以采用穿孔卡、插销板和拨码盘等程序控制系统来替代控制器。
但如此一来,成本直线飙升,根本不是他现在可以承担的,就算是冯裕庆也未必会支持他。
液压伺服控制系统受液体压缩性和泄露影响,精度通常在100微米上下,且受到液体流动阻力影响,响应速度较慢。
第三,伺服电机系统更适合高速、高精度场景,比如数控机床。
液压伺服控制系统则擅长重载、低速场景,比如工程机械、冶金设备等,且对瞬时冲击载荷有更强承受能力。
冯裕庆闻言,顿时大喜:
“没问题,你需要多少研发资金,我马上可以批给你。”
听到对方这么说,周志民突然问道:
“冯厂长,你想不想要真正的伺服电机系统?”
“什么意思?”冯裕庆瞬间冷静下来,眉头马上拧成了一个川字。
周志民解释道:
“是这样的,原本我的想法是利用液压伺服控制系统来替代控制器,但我想到了前些日子我去北大时,听华教授他们聊起关于103机的事情....”
“我是这样想的,或许可以利用穿孔卡等计算机零部件来取代控制器,如此一来,这个伺服电机系统的加工精度将会在10微米上下....”
伺服电机系统的核心组件由控制器、伺服驱动器(或着叫电放大器)、伺服电机、检测装置(磁式编码器、光栅尺等)等组成。
其中控制器负责生成如位置、速度、加速度等目标运动指令,接收反馈信号并计算偏差,输出修正指令。
纯粹从这一步就可以看出来,这个控制器非常不简单。
所以最好的办法就是采用计算机的控制系统。
但目前国内也就只有一台103机,109机还在研发筹备当中呢。
冯裕庆听完之后,双眼瞪得滚圆,倒吸一口凉气:
“你是真的敢想啊,不行,我可没有那么大的能耐。”
他压根就弄不来那些穿孔卡、插销板、拨码盘等程序控制系统。
虽然他是七七四厂的副厂长,但那又如何?
现如今的计算机,都是优先供应大西北那边,其他都要靠边站。
钱学森主导的导弹项目都没能够用得上103机呢,额,好吧,他有他的师弟郭永怀,以及其他数学计算团队,倒也不一定需要计算机。
于敏、郭永怀他们这些人的计算能力是非常牛逼的,大脑运算速度堪比计算机。
而目前咱们国内最要紧的是大西北的邱小姐项目和导弹项目,优先级别排在第一位。
所以有自知之明的冯裕庆,当然不会认为他现在能够搞来穿孔卡等设备。
周志民闻言,也不觉得失望。
反正他也就是顺嘴问问,能成自然是极好的,不能成也没关系。
“冯厂长,我建议你可以去中科院问问,反正问问也不打紧,如果成了呢?”
顿了顿,周志民接着说道:
“如果成不了,那也没关系,我等下回去就开始列一张设备采购清单,到时候还希望冯厂长能够早一点批复,那么我也可以早一点完成任务。”
冯裕庆狐疑地看着对方:
“志民,你老实跟我说,是不是采购的零部件等设备到位之后,你就可以很快把伺服电机系统给研发出来?”
周志民摊了摊手,解释道:
“冯厂长,理论上来说,这个伺服电机系统的原理确实很简单,也就是将电能转化为机械能,同时需要确保加工精度....”
“拉制单晶硅的方法,对精度要求确实很高,这点我非常明白....”
直拉法的过程就是抽真空、检漏、炉压控制、熔料、稳定、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉。
步骤看似简单,但实际上任何一个步骤没有控制到位,那么就有可能导致拉制出来的单晶硅不合格。
如果电阻率太高的话,那么这个单晶硅好像也没什么作用。
而伺服电机系统就是其中较为重要的辅助系统。
比如在等径生长这个步骤,就需要调整拉速与温度,维持晶体管直径稳定,误差不超过2毫米。
听起来误差不超过2毫米,似乎很简单,因为液压伺服控制系统都可以做到加工精度保持在100微米上下。
但这是液压伺服控制系统。
要知道拉制单晶硅的设备,又不仅仅只是伺服电机系统,它是需要跟其他设备一起工作,这其中肯定就会出现一定的误差。
如今国内直拉法的很多设备,那是要多粗糙就有多粗糙。
所以,伺服电机系统的精度也很一般的话,那就挺麻烦的了。
再说了,没有控制器的伺服电机系统,加工精度根本做不到10微米上下,撑死了也就是50微米或100微米。
“所以我确实明白这一点,但是没办法,材料和技术有限,我也没辙。”
周志民摊了摊手,接着说道:
“如果有穿孔卡等程序控制设备的话,那么这个伺服电机系统就简单多了。”
“并且另一方面,冯厂长,穿孔卡等程序控制设备,其实可以应用在机床上面的....”
冯裕庆闻言,不由冲对方竖起大拇指。
“志民,我发现了,你确实非常敢想敢拼....”
要知道,周志民废话一堆,还不就是想要让他冯裕庆给对方找来带穿孔卡等程序控制设备嘛。
“嘿嘿,冯厂长过奖,那就这么说定了。”