第237章 活的接觸電阻
第二天上午，三根高純氧化鋁管依次擺上檢驗架。
林蘭英對照會議紀要上的驗收順序，把遊標卡尺遞給方旭東，讓他從管口、中央和尾端分別測量內徑。
舊石英管的尺寸圖鋪在一旁，測出的數值很快顯出第一道差異：新管內徑普遍偏小。若繼續沿用原來的石英舟，升溫膨脹後便可能卡住爐管，連熔區移動也會受到牽連。
老孫拿起其中一根迎著燈檢查內壁，管口帶著輕微橢圓。
他用鉛筆在偏厚的一側作了記號，隨即取過石英舟外形圖重新標註尺寸。
「舟身兩側各收一點，推桿接頭也得削，矽料比鍺料經不起爐里卡這一回。」
林蘭英將氧化鋁管的材料說明夾進工藝冊，又在預燒試驗頁上寫下一千五百度、通氣保溫。
「先用空管升到一千五百度，觀察內壁和尾氣沉積，查清高溫下的鋁釋放量，再決定哪一根進三號爐。」
矽料中的鋁屬於受主雜質，釋放量即便有限，也可能改變電阻率和結區性能。
姜明隨即調整改造順序，將預燒試驗排到機械安裝之前。
半天篩選下來，內徑變化最小的一根被定為主爐管，另一根留作備用，第三根因管口橢圓度偏大轉入切割試驗。
會議紀要上簡短的一項「更換爐管」，真正落到工作檯上，已經拆成了尺寸、熱膨脹與雜質污染三道關口。
碳化矽棒裝上爐體時，新的問題很快露出來，棒端與金屬夾頭貼合不勻，壓片擰緊後只在邊緣留下兩條接觸痕跡。
碳化矽兼具導電與脆性，夾頭壓力稍偏就可能崩裂，老孫只能拆下棒體，用三角銼慢慢修整端面，再拿細砂布磨去銼痕。
他在壓片內側墊入一層紫銅箔，靠銅箔的柔軟貼合彌補端面細小起伏，又讓方旭東測量兩端與棒體各段的室溫電阻。
方旭東把萬用表探針壓在編號位置，大劉逐項報讀，記錄表上很快列出棒體中央、端部和夾頭連接處的數值。
兩根碳化矽棒本體差異處在允許範圍，連接端電阻卻高於預估，重複拆裝一次後，數字還發生了移動。
姜明看著記錄，心裡已有警惕，可眼下只能先把結構裝齊，再通過高溫曲線判斷這份移動會造成多大影響。
王守武協調來的鎢錸熱電偶下午送達，木盒內附著標定證書，絲徑比原先使用的測溫元件細得多，氧化鋁保護套管的開口也需要重新修磨。
老孫把套管夾進軟木襯墊，靠自磨刮刀一點點擴大管口，手上力道始終貼著材料承受範圍，生怕細小裂紋在高溫時沿管壁擴展。
大劉則拆開原有放大器，按鎢錸熱電偶輸出重新調整前級增益，熱電勢變小以後，接點電勢與放大器零漂都會占據更大比例。
他把接線端統一換成同批材料，低溫端固定在裝有溫度計的保溫盒裡，再用標定源逐檔檢查放大倍數。
姜明守在記錄台旁，反覆核對熱電偶輸出與紙帶示值，直到從室溫到模擬高溫信號的各檔誤差都壓進試驗範圍。
空管通氣升到一千五百度後，爐管內壁出現一層極薄沉積，林蘭英刮取樣品做初步檢查，鋁釋放痕跡處在可控制範圍，但後續仍需增加預燒與保護氣流。
機械改造完成後的第一次空載通電安排在次日上午，所有人員按高溫試驗規程退到屏蔽線外，大劉合上總閘後逐級提高功率。
碳化矽棒從暗色轉成橙紅，熱量沿爐膛向中央聚攏，紙帶上的溫度曲線穿過八百度時，舊PID參數仍能把升溫速度維持在設定範圍。
方旭東每隔一個溫區記錄電壓、電流、熱電勢和爐體外壁溫度，八百到一千度的曲線看起來平順，眾人的注意力卻始終放在更高溫段。
跨過一千一百度後，紙帶上的墨線開始左右擺動，方旭東用計時錶對照相鄰峰值，周期約四十秒，幅度接近正負半度。
【寫到這裡我希望讀者記一下我們域名𝑇𝑊看書📕𝑠ℎ𝑢.𝑡𝑤】
「低頻擺動已經出來了，熱電偶信號上看不見同樣的雜波，控制迴路開始追著爐溫來回修正。」
姜明讓大劉降低升溫斜率，同時記錄每次功率調整與溫度反應之間的延遲，紙帶上的擺動暫時收窄，卻在溫區繼續上升後重新擴大。
一千三百度以上，爐膛熱慣量明顯增加，碳化矽棒電阻與電流也不再沿低溫段規律變化，舊參數逐漸失去約束力。
溫度靠近一千四百二十度時，墨線在設定值兩側拉出正負一點二度的波動，積分環節每次拉回溫度，下一次偏差又從相反方向出現。
姜明切入手動控制，將輸入功率分成更小檔位，等爐溫回到穩定區間後，才讓大劉依次檢查熱電偶、放大器與控制線路。
熱電偶輸出保持乾淨，放大器零漂處在標定範圍，紙帶上的低頻波動也與電源端的電流變化相互對應，問題逐漸指向加熱體。
「先降溫，等棒體冷卻後重新測各段電阻，重點看連接端。」
大劉按降溫程序逐級減小功率，爐體經過長時間散熱才回到允許操作的溫度，老孫拆下隔熱護板，方旭東隨即複測先前編號位置。
棒體中央電阻變化符合材料溫度循環後的範圍，兩個接觸端卻比首次測量升高約百分之十五，其中一端重複壓緊後仍會移動。
老孫蹲到爐體旁，摘下隔熱手套，用裸指沿碳化矽棒與壓片的接縫摸過去，指腹很快碰到一塊受力偏斜的區域。
「姜工，這裡的接觸電阻是活的。」
他拆開壓片，讓眾人看銅箔上留下的接觸印記，單側彈片在高溫膨脹後向外偏移，實際導電面積只剩靠內的一段。
「棒子熱起來會脹，彈片的力跟不上，貼合面一會兒大一會兒小，串進迴路里的電阻也跟著走。」
方旭東在原結構圖上標出受力方向，定電壓供電下，接觸電阻變化會直接改變通過棒體的電流，輸入功率自然隨之漂移。
姜明重新鋪開溫度紙帶、電流記錄和接觸電阻數據，把相同時間點一一對齊，約一半波動能從端部電阻變化中找到對應。
剩下的部分與棒體溫度段相關，升溫與降溫經過同一溫度時，電阻數值還存在差別，顯然屬於碳化矽自身的非線性和滯後。
黃昆來到爐房時，紙帶正鋪滿半張工作檯，他看完正負一點二度的標註，又回頭看了看仍在散熱的三號爐。
「比所里原先手動控制好一點。」
物理所舊爐依靠人工調節，通常只能維持正負兩到三度，正負一點二度已經跨過一道門檻，可區域提純和單晶生長要求更窄的溫區。
吳漢章把夾在耳後的煙取下來點著，抽了一口便把煙移到門外，話說得乾脆。
「那還不夠。」
姜明並未急著調整PID，他把波動來源分成兩欄，接觸端隨機漂移屬於機械問題，碳化矽電阻隨溫度變化則屬於控制問題，兩者混在一起只會得出錯誤參數。
「先改夾頭，把隨機變化壓下去，再用新的棒體曲線做分段階躍響應，順序不能倒。」
老孫已經拿過舊壓片，在紙上畫出雙側受力結構，原來的單彈片改成兩邊對壓，接觸面也準備從一層銅箔增加到多層。
姜明在牛皮紙筆記本上補出夾頭受力方向，又將碳化矽棒的溫度、電阻與輸入功率畫在同一坐標中。
紙帶上的正負一點二度提醒著他，鍺時代驗證成熟的控制器剛進入矽溫區，便重新變成一套只能勉強工作的系統。
他在頁面底部寫下通靈搜索方向，高溫控制系統，蘇聯控制論體系。
林蘭英對照會議紀要上的驗收順序，把遊標卡尺遞給方旭東，讓他從管口、中央和尾端分別測量內徑。
舊石英管的尺寸圖鋪在一旁，測出的數值很快顯出第一道差異：新管內徑普遍偏小。若繼續沿用原來的石英舟，升溫膨脹後便可能卡住爐管，連熔區移動也會受到牽連。
老孫拿起其中一根迎著燈檢查內壁，管口帶著輕微橢圓。
他用鉛筆在偏厚的一側作了記號，隨即取過石英舟外形圖重新標註尺寸。
「舟身兩側各收一點，推桿接頭也得削，矽料比鍺料經不起爐里卡這一回。」
林蘭英將氧化鋁管的材料說明夾進工藝冊，又在預燒試驗頁上寫下一千五百度、通氣保溫。
「先用空管升到一千五百度，觀察內壁和尾氣沉積，查清高溫下的鋁釋放量，再決定哪一根進三號爐。」
矽料中的鋁屬於受主雜質，釋放量即便有限，也可能改變電阻率和結區性能。
姜明隨即調整改造順序，將預燒試驗排到機械安裝之前。
半天篩選下來，內徑變化最小的一根被定為主爐管，另一根留作備用，第三根因管口橢圓度偏大轉入切割試驗。
會議紀要上簡短的一項「更換爐管」，真正落到工作檯上，已經拆成了尺寸、熱膨脹與雜質污染三道關口。
碳化矽棒裝上爐體時，新的問題很快露出來，棒端與金屬夾頭貼合不勻，壓片擰緊後只在邊緣留下兩條接觸痕跡。
碳化矽兼具導電與脆性，夾頭壓力稍偏就可能崩裂，老孫只能拆下棒體，用三角銼慢慢修整端面，再拿細砂布磨去銼痕。
他在壓片內側墊入一層紫銅箔，靠銅箔的柔軟貼合彌補端面細小起伏，又讓方旭東測量兩端與棒體各段的室溫電阻。
方旭東把萬用表探針壓在編號位置，大劉逐項報讀，記錄表上很快列出棒體中央、端部和夾頭連接處的數值。
兩根碳化矽棒本體差異處在允許範圍，連接端電阻卻高於預估，重複拆裝一次後，數字還發生了移動。
姜明看著記錄，心裡已有警惕，可眼下只能先把結構裝齊，再通過高溫曲線判斷這份移動會造成多大影響。
王守武協調來的鎢錸熱電偶下午送達，木盒內附著標定證書，絲徑比原先使用的測溫元件細得多，氧化鋁保護套管的開口也需要重新修磨。
老孫把套管夾進軟木襯墊，靠自磨刮刀一點點擴大管口，手上力道始終貼著材料承受範圍，生怕細小裂紋在高溫時沿管壁擴展。
大劉則拆開原有放大器，按鎢錸熱電偶輸出重新調整前級增益，熱電勢變小以後，接點電勢與放大器零漂都會占據更大比例。
他把接線端統一換成同批材料，低溫端固定在裝有溫度計的保溫盒裡，再用標定源逐檔檢查放大倍數。
姜明守在記錄台旁，反覆核對熱電偶輸出與紙帶示值，直到從室溫到模擬高溫信號的各檔誤差都壓進試驗範圍。
空管通氣升到一千五百度後，爐管內壁出現一層極薄沉積，林蘭英刮取樣品做初步檢查，鋁釋放痕跡處在可控制範圍，但後續仍需增加預燒與保護氣流。
機械改造完成後的第一次空載通電安排在次日上午，所有人員按高溫試驗規程退到屏蔽線外，大劉合上總閘後逐級提高功率。
碳化矽棒從暗色轉成橙紅，熱量沿爐膛向中央聚攏，紙帶上的溫度曲線穿過八百度時，舊PID參數仍能把升溫速度維持在設定範圍。
方旭東每隔一個溫區記錄電壓、電流、熱電勢和爐體外壁溫度，八百到一千度的曲線看起來平順，眾人的注意力卻始終放在更高溫段。
跨過一千一百度後，紙帶上的墨線開始左右擺動，方旭東用計時錶對照相鄰峰值，周期約四十秒，幅度接近正負半度。
【寫到這裡我希望讀者記一下我們域名𝑇𝑊看書📕𝑠ℎ𝑢.𝑡𝑤】
「低頻擺動已經出來了，熱電偶信號上看不見同樣的雜波，控制迴路開始追著爐溫來回修正。」
姜明讓大劉降低升溫斜率，同時記錄每次功率調整與溫度反應之間的延遲，紙帶上的擺動暫時收窄，卻在溫區繼續上升後重新擴大。
一千三百度以上，爐膛熱慣量明顯增加，碳化矽棒電阻與電流也不再沿低溫段規律變化，舊參數逐漸失去約束力。
溫度靠近一千四百二十度時，墨線在設定值兩側拉出正負一點二度的波動，積分環節每次拉回溫度，下一次偏差又從相反方向出現。
姜明切入手動控制，將輸入功率分成更小檔位，等爐溫回到穩定區間後，才讓大劉依次檢查熱電偶、放大器與控制線路。
熱電偶輸出保持乾淨，放大器零漂處在標定範圍，紙帶上的低頻波動也與電源端的電流變化相互對應，問題逐漸指向加熱體。
「先降溫，等棒體冷卻後重新測各段電阻，重點看連接端。」
大劉按降溫程序逐級減小功率，爐體經過長時間散熱才回到允許操作的溫度，老孫拆下隔熱護板，方旭東隨即複測先前編號位置。
棒體中央電阻變化符合材料溫度循環後的範圍，兩個接觸端卻比首次測量升高約百分之十五，其中一端重複壓緊後仍會移動。
老孫蹲到爐體旁，摘下隔熱手套，用裸指沿碳化矽棒與壓片的接縫摸過去，指腹很快碰到一塊受力偏斜的區域。
「姜工，這裡的接觸電阻是活的。」
他拆開壓片，讓眾人看銅箔上留下的接觸印記，單側彈片在高溫膨脹後向外偏移，實際導電面積只剩靠內的一段。
「棒子熱起來會脹，彈片的力跟不上，貼合面一會兒大一會兒小，串進迴路里的電阻也跟著走。」
方旭東在原結構圖上標出受力方向，定電壓供電下，接觸電阻變化會直接改變通過棒體的電流，輸入功率自然隨之漂移。
姜明重新鋪開溫度紙帶、電流記錄和接觸電阻數據，把相同時間點一一對齊，約一半波動能從端部電阻變化中找到對應。
剩下的部分與棒體溫度段相關，升溫與降溫經過同一溫度時，電阻數值還存在差別，顯然屬於碳化矽自身的非線性和滯後。
黃昆來到爐房時，紙帶正鋪滿半張工作檯，他看完正負一點二度的標註，又回頭看了看仍在散熱的三號爐。
「比所里原先手動控制好一點。」
物理所舊爐依靠人工調節，通常只能維持正負兩到三度，正負一點二度已經跨過一道門檻，可區域提純和單晶生長要求更窄的溫區。
吳漢章把夾在耳後的煙取下來點著，抽了一口便把煙移到門外，話說得乾脆。
「那還不夠。」
姜明並未急著調整PID，他把波動來源分成兩欄，接觸端隨機漂移屬於機械問題，碳化矽電阻隨溫度變化則屬於控制問題，兩者混在一起只會得出錯誤參數。
「先改夾頭，把隨機變化壓下去，再用新的棒體曲線做分段階躍響應，順序不能倒。」
老孫已經拿過舊壓片，在紙上畫出雙側受力結構，原來的單彈片改成兩邊對壓，接觸面也準備從一層銅箔增加到多層。
姜明在牛皮紙筆記本上補出夾頭受力方向，又將碳化矽棒的溫度、電阻與輸入功率畫在同一坐標中。
紙帶上的正負一點二度提醒著他，鍺時代驗證成熟的控制器剛進入矽溫區，便重新變成一套只能勉強工作的系統。
他在頁面底部寫下通靈搜索方向，高溫控制系統，蘇聯控制論體系。