手套技术瓶颈的突破,令整个龙鳞项目组的士气大振。
剩下的护膝护肘,在有了手套的仿生分段设计思路后,也很快被攻克。
现在,八件套里,就只剩下最后一个,也是最考验基础工业实力的部件,高帮作战靴。
一双好的军靴,在战场上的重要性,不亚于一把好枪。
它需要防滑、减震、保护脚踝,还得在长途行军后,保证士兵的脚部干爽,不起水泡。
更重要的,是防穿刺能力。
战场上,布满了弹片、铁丝、碎玻璃,一不小心,就可能让士兵的脚底板遭殃。
林天佑对作战靴的要求,简单粗暴,鞋底要能扛得住铁钉子。
这个任务,落到了纪尚功和顾衡的头上。
因为鞋底的核心,是橡胶。
而橡胶的性能,取决于硫化工艺和各种添加剂的配方。
这正是化学与动力系统研究中心的强项。
纪尚功和顾衡,带着从橡胶厂请来的老师傅,一头扎进了实验室,开始了没日没夜的配方调试。
他们尝试了各种天然橡胶和再生胶的配比,又往里面添加了不同比例的硫磺、促进剂和防老剂。
一周后,第一块样品鞋底,被压制成型。
那块鞋底,又厚又硬,看起来坚不可摧。
纪尚功信心满满的把它送到了材料实验室。
按照标准,军靴鞋底需要通过耐弯折测试。
就是把鞋底固定在一台机器上,模拟人走路的姿态,来回弯折。
国家标准是四万次弯折后,裂纹长度不超过一定范围。
测试开始。
机器的机械臂夹着鞋底,以每分钟上百次的频率,开始快速弯折。
一开始,一切正常。
可当计数器跳到五百多次的时候,意外发生了。
只听啪的一声脆响,看起来坚固无比的鞋底,竟然从中间,干脆利落的断成了两截!
纪尚功和顾衡,看着那两截断裂的鞋底,脸上的表情,像是见了鬼一样。
才几百次?
连标准的零头都不到?
这要是穿在战士脚上,跑两步路,鞋底就断了?
问题出在哪儿了?
纪尚功和顾衡百思不得其解。
他们明明已经用了最好的胶料,最足的硫磺。
为了增加耐磨性,他们还特意参考了轮胎的配方,往里面加入了大量的碳黑作为补强剂。
理论上,这配方应该没问题啊。
接下来的几天,实验室成了他们两个的家。
他们废寝忘食的调整配方,一次又一次的制作样品,然后一次又一次的看着样品在弯折机上断裂。
一千次、两千次……
最好的成绩,也不过是坚持到三千次。
距离四万次的国家标准,遥遥无期。
整个项目,再次陷入了僵局。
这天下午,林天佑来到了实验室。
他看着满地的废品和纪尚功、顾衡两人那布满血丝的眼睛,没有批评,只是拿起了断裂的鞋底样品。
他仔细的观察着断裂面。
断口处,呈现出一种不均匀的颗粒感,像是混杂了许多没有完全融合的杂质。
“你们的碳黑,添加比例是多少?”林天佑突然问道。
顾衡愣了一下,回答道:“我们参考了载重卡车轮胎的配方,补强碳黑的添加比例,达到了百分之五十。”
“百分之五十?”林天佑的眉头皱了起来,“胡闹!”
他把鞋底往桌上一扔。
“你们以为碳黑是加得越多越好吗?”
“碳黑作为补强剂,可以提高橡胶的硬度和耐磨性,这没错。但是,任何东西都有一个度!当碳黑的添加量超过一定阈值后,它就无法在橡胶基体中均匀分散,会形成团聚体。”
他指着鞋底的断口。
“这些团聚体,本身就是应力集中点!它们非但不能起到补强作用,反而会严重破坏橡胶的分子链结构,导致材料的韧性和抗疲劳性急剧下降!”
“你们这是在做鞋底,不是在做磨刀石!”
林天佑的一番话,如同一盆冷水,把纪尚功和顾衡从头浇到脚。
两人恍然大悟。
他们只想着提高硬度和耐磨,却忘了橡胶最本质的特性,弹性。
“院长,那……那我们应该怎么办?”纪尚功虚心的请教道。
“降低碳黑比例,控制在百分之三十以下。另外,改变你们的混炼工艺。采用分段混炼,先让一部分碳黑和橡胶充分融合,再加入剩下的。同时,提高混炼的温度和剪切速率,强制把碳黑团聚体打散!”
林天佑给出了明确的解决方案。
纪尚功和顾衡,看着眼前这个比他们还年轻的院长,心中充满了敬畏。
在化学领域,他们自认是专家。
可在林天佑面前,他们感觉自己就像是刚入门的小学生。
新的配方和工艺,立刻被付诸实施。
三天后,当新一代的鞋底样品,再次被放上弯折机时,所有人都屏住了呼吸。
一万次!
两万次!
三万次!
计数器上的数字,疯狂的跳动着。
而那块鞋底,依旧完好如初,在机械臂的带动下,柔韧的弯折,伸展。
直到计数器跳过四万大关,鞋底上,也仅仅是出现了一丝微不可见的细小裂纹。
测试通过!
“成功了!”
实验室里,爆发出雷鸣般的欢呼。
但林天佑知道,这还没完。
鞋底只是基础,一双好鞋,还需要一个好的鞋楦。
鞋楦,就是鞋的模具,它决定了鞋的内部空间和形状,直接关系到穿着的舒适度。
而后世欧美的军靴,都是根据白种人的脚型设计的,普遍偏窄,足弓高。
如果直接拿来用,根本不适合普遍脚型偏宽,足弓偏低的龙国人。
必须采集我们自己的脚型数据,制作出属于我们自己的鞋楦!
“沈明!”林天佑喊道。
“到!”沈明一个立正。
“交给你一个任务。带上人,去采集全院所有人的脚型数据。长度、宽度、足弓高度,我全都要。另外,你亲自带队,穿上样品鞋,给我去跑!水泥路、石子路、泥水路,什么路难走跑什么路!我要最真实的穿着体验报告!”
“保证完成任务!”
沈明二话不说,领了命令就走了。
这是最笨,也是最有效的办法。
科学,有时候,就是需要用这种近乎自虐的方式,去一点点的磨出来。