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第四百六十八张 无用之功（第4页）

钱兰在本子上记下来。

“第三，要能适应真空和洁净环境。”吕辰说，“光刻机里面是真空的，而且特别干净。电机在里面转，不能放气，不能掉颗粒，不能用润滑油。”

诸葛彪弹了弹烟灰：“这要求够高的。”

“所以不能用铁芯。”吕辰说。

诸葛彪看着他：“不用铁芯？那用什么？”

“无铁芯空心杯转子。”吕辰说。

他在纸上画了一个剖面图。

“转子不要铁芯，就一个空心杯，用蜂窝状绕组。没有铁芯，就没有磁滞损耗，就没有齿槽效应。电机转起来，理论上零振动。”

诸葛彪皱起眉头：“蜂窝状绕组？那怎么做？用手编？”

“用模具。”吕辰说，“先用模具绕出形状，然后固化。这个工艺得自己摸索。”

钱兰在旁边问：“那定子呢？”

“定子用永磁。”吕辰说，“高磁能积的稀土钴。放在外面，形成一个均匀的磁场。转子在里面转，切割磁感线，产生转矩。”

他顿了顿：“这种结构，叫空心杯永磁直流电机。没有铁芯，没有齿槽，理论上可以做到极低的振动和极高的平稳性。”

诸葛彪盯着那张图看了一会儿，然后点点头：“理论上可行。但实际做出来，问题一大堆。没有铁芯，磁路怎么走？磁场均匀性怎么保证？散热怎么办？”

“散热用水冷。”吕辰说。

他在图上又加了几笔。

“定子外面，做一层水冷套。通循环水，把热量带走。这样电机本身的温升就能控制住。”

诸葛彪想了想：“水冷套会加大体积。光刻机里面空间有限，不一定放得下。得就用微通道。在定子外壳上刻微细通道，通水冷却。体积不会太大。”

吕辰点点头：“水冷能解决热的问题。但就算温度控制住了，材料本身的热膨胀系数也得考虑。”

钱兰道：“这个好办，用碳化硅陶瓷。电机的主要结构件，比如外壳、支架，用碳化硅陶瓷。碳化硅导热好，膨胀系数低，比金属稳定得多。而且陶瓷不放气，不掉颗粒，适合真空环境。最主要的是，工业陶瓷中心就有，算是就地取材。”

吕辰点点头：“我也是这样想的，我们先用石墨做模具，成型后烧结。烧结完了，用金刚石磨具精加工。精度可以做到微米级。”

诸葛彪把烟掐灭，盯着那张图看了半天。

然后他抬起头，看着吕辰：“这个难度有多大，你知道吗？”

“知道。”

“时间有多紧，你知道吗？”

“知道。”

“那你还？”

诸葛彪沉默了几秒，然后叹了口气：“行。干吧。”

钱兰在旁边轻轻笑了一声。

吕辰看着她：“笑什么？”

“没什么。”钱兰说，“就是觉得，跟你们俩干活，挺有意思的。每次都觉得干不成，但每次都能干成。”

诸葛彪瞪了她一眼：“别拍马屁。干活。”

三个人开始分工。

吕辰负责总体方案和结构设计。诸葛彪负责绕组工艺和电磁计算。钱兰负责材料选型和工艺协调。

接下来几天，三个人基本上就泡在办公室里了。

图纸画了一张又一张，算了一笔又一笔。

蜂窝状绕组怎么做？

先用模具绕出单个线圈，然后拼起来，再用环氧树脂固化。关键是模具的精度，还有绕线的张力，要均匀，要一致。

永磁体怎么选？

稀土钴，磁能积越高越好。但加工确实难。得用线切割，慢慢切，切完还得磨。一不小心就裂了。

水冷系统怎么设计？

微通道，o毫米宽，o毫米深，刻在定子外壳上。用数控铣床加工，然后盖上一层盖板，激光焊接。通水测试，不能漏。

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碳化硅陶瓷怎么加工？

先找汤教授，用他的高温炉烧结。烧结完了，送到精密机床实验室，用金刚石砂轮磨。磨完测尺寸，不行再磨。

每一天都在解决问题，每一天都在遇到新的问题。

第四天下午，吕辰正趴在桌上画图，门被推开了。

谢凯走进来：“听说你们在闭关？”