备忘录明确了双方的责任,红星所负责提供芯片样品、设计资料和基础可靠性数据;510所负责提供测试设备、环境模拟方案和结果分析;双方共同制定测试规范,共享研究成果。
签字仪式简单而庄重,没有鲜花和掌声,只有钢笔划过纸张的沙沙声,和四个中国人对未来的郑重承诺。
离开510所时,天色已近黄昏。
第二天一早,他们的调研转向了工业的另一极。
车子驶入西固工业区时,景象陡然变化。
戈壁的苍凉被钢铁森林取代,无数管道如银色巨蟒在空中交错延伸,高耸的塔罐在晨雾中若隐若现,烟囱喷吐着白色蒸汽。
空气中弥漫着复杂的化学气味,弥漫着一股烃类、硫化物、催化剂混合的工业气息。
“这里就是共和国的石化重镇。”陈助教介绍,“‘一五’期间重点建设的156个项目,有好几个落户在这里。兰炼、兰油,还有正在建设的合成橡胶厂、化肥厂……”
兰州石油化工厂的厂区大门前,一辆辆槽车进进出出,工人们穿着深蓝色工装,行色匆匆却秩序井然。
接待他们的是厂技术科的孙副科长,一个五十来岁的老化工,脸上带着长期倒班留下的疲惫,但眼神依然锐利。
“红星所的同志,欢迎欢迎。”孙科长说话带着浓重的山东口音,“我们已经收到红星所的函文,你们需要高纯度的化学品?”
“是的孙科长。”吕辰开门见山,“我们需要的不是普通工业品,而是电子级,纯度至少99.99%,金属离子杂质含量要低于十亿分之一。”
孙科长愣了一下,随即苦笑:“吕工,您知道你说的这个‘电子级’是什么概念吗?”
他领着四人走向厂区深处,边走边说:“我们厂主要生产合成橡胶、塑料、化肥,还有基础的有机溶剂,苯、甲苯、二甲苯这些。纯度嘛,工业级95%以上,精制级98%左右,就算是航空级,也就99.5%顶天了。您说的99.99%,还要控制十亿分之一的金属杂质……”
他摇摇头:“这已经不是提纯的问题,这是‘净化’。咱们现在的设备、工艺、检测手段,都达不到这个水平。”
一行人来到一个车间前,孙科长指着里面正在运行的装置:“这是我们唯一一条能生产高纯度溶剂的中试线,用的是精馏加吸附工艺,目前能稳定产出99.5%的二甲苯,已经是国内最高水平了。”
车间里,几个老师傅正在操作台前监控仪表。
巨大的精馏塔静静矗立,蒸汽管道嗡嗡作响。
墙上挂着“安全生产,质量第一”的标语,记录板上写满了操作参数。
钱兰仔细观察着流程,忽然问:“孙科长,您这套精馏塔,理论塔板数是多少?”
“八十块。”孙科长有些惊讶地看着钱兰,“小姑娘懂化工?”
“我是学工程的,懂一点原理。”钱兰谦虚地说,“八十块理论板,对于分离沸点相近的组分来说,分离能力有限。要达到99.99%的纯度,可能需要两百块以上的理论板,或者采用萃取精馏、分子筛吸附等复合工艺。”
孙科长眼睛一亮:“说得在理!我们也知道问题在哪里,可是……”他叹了口气,“厂里任务重,要保橡胶、保化肥,这些‘高精尖’的项目,要设备没设备,要人手没人手,要经费……”
他话没说完,但意思已经很清楚。
1963年的中国,首要任务是解决“有无”问题,是建设完整的工业体系。
像电子级化学品这种位于产业链顶端、需求尚未形成规模的产品,确实难以得到足够的资源投入。
“孙科长,我理解厂里的难处。”吕辰诚恳地说,“但我们能不能换个思路,不要求一步到位,而是分阶段推进?”
他详细解释道:“第一阶段,我们先攻关一两种最关键的溶剂,比如光刻胶用的环己酮或者丙二醇甲醚醋酸酯。贵厂提供现有的生产装置和技术人员,我们红星所提供工艺改进方案和部分检测设备,咱们联合成立一个小型攻关组,目标是在现有生产线上,把一种溶剂的纯度从99.5%提高到99.9%。”
“第二阶段,以这个成果为基础,向部里申请专项经费,建设一条真正的电子级化学品中试线。这条线不用大,年产几十吨就行,但工艺和装备要按最高标准设计。”
“第三阶段,如果中试成功,再考虑产业化放大。到那时,集成电路的需求应该也起来了,市场有了,政策支持也会跟上。”
孙科长听得认真,手指无意识地敲击着操作台的边缘:“分阶段……小步快跑……这思路可行。不过吕辰同志,您说的工艺改进方案,具体指什么?”
吴国华从公文包里取出一叠资料:“孙科长,这是我们收集的国外电子级化学品生产工艺文献综述。虽然具体参数保密,但技术路线可以借鉴,比如多级精馏结合分子筛吸附、离子交换树脂除金属、超滤膜过滤颗粒物、全程不锈钢或氟塑料管路防止污染……”
他一边说,一边在纸上画出简单的流程图。
孙科长接过资料,越看眼睛越亮:“这些方法……有些我们其实知道,但没系统地整合过。离子交换树脂除金属,我们水处理车间就在用;超滤膜,纺织厂那边有类似技术;不锈钢管路,我们新上的航空煤油生产线就是全不锈钢……”
他猛地抬起头:“吕辰同志,如果你们真能提供技术指导,厂里可以抽调最好的技术人员,成立攻关组!咱们就从环己酮开始,那东西我们本来就在生产,基础好。”
“一言为定。”吕辰伸出手,“我们回去后,会尽快整理详细的技术方案寄过来。另外,我们还会协调中科院化学所、上海试剂厂的专家,组成联合技术支持团队。”
两只手紧紧握在一起。
在兰州炼油厂,情况略有不同。
兰炼主要生产燃料油和润滑油,电子级溶剂不是他们的主业。
“芯片是未来的‘工业粮食’,这个道理我懂。”总工是个头发花白的老干部,说话掷地有声,“我们兰炼虽然不直接生产电子化学品,但我们可以做两件事。”
“第一,为你们的电子级化学品生产提供原料保障 高纯度的基础烃类,我们可以专门开辟一条精制线来生产。”
“第二,咱们可以在其他领域合作。”总工指着厂区规划图,“比如你们研究的工业陶瓷,我们炼油厂的反应器、储罐、高温管线,都需要耐腐蚀、耐高温的材料。还有你们那个‘电子耳朵’设备,我们的大型压缩机、催化裂化装置,也需要状态监测和故障预警。”
他越说越兴奋:“这样,咱们签个全面合作框架协议。你们帮我们解决生产中的材料问题和设备监测问题,我们帮你们解决原材料问题和工业验证场景。这叫互相成就!”
这个提议超出了吕辰的预期,但细想之下,确实大有可为。
集成电路需要的高纯度化学品,本质上是石化产业链的延伸。
而石化工业的装备升级和智能化,又正好是“星河计划”衍生产品的重要应用场景。
两者结合,能形成良性循环。
当天下午,在兰炼厂的会议室里,双方就特种材料与工业监测领域开展全面合作签了一个框架协议。
兰炼为红星所提供高纯度烃类原料样品和工业试验场地;红星所为兰炼提供工业陶瓷部件试用和“电子耳朵”系统试点安装;双方建立定期技术交流机制,共享相关领域的技术进展。
签字后,总工握着吕辰的手,郑重地说:“吕工,我知道你们要搞的电子级化学品,纯度要求比我们的航空煤油还高几个数量级。这对还在‘喝大碗茶’的兰炼来说,等于要学‘绣花’。但我可以向你保证。”
他顿了顿:“兰炼人拼了命,也要搞出芯片需要的‘洗澡水’和‘显影药’!共和国的大工业,不能倒在最精细的材料门槛上!”
当晚,吕辰三人在兰大通过长途电话向北京的刘星海教授汇报工作。
第二天清晨,他们结束了兰州的六天行程,告别了岳伴教授和陈助教,搭上了陇海线宝兰段的列车,沿着渭河河谷蜿蜒东行,前往宝鸡。
列车穿过一个又一个隧道,明暗交替中,黄土高原的沟壑逐渐被秦岭余脉的青山取代。