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《戰國之天下縱橫》第162章 合金不是極致 金屬就是錢啊
“你們看,這就是一種你們不知道的金屬,叫做鈉,其實它就在鹽中存在,咱們的鹽,也叫做氯化鈉。”

“如果把高濃度的鹽水進行一次電解,就會得到氫氣,氯氣和氫氧化鈉。然後對氫氧化鈉進行電解,就可以得到氧氣,氫氣,和鈉。”

“你們可能要問了,這鈉有什麽作用?我告訴你們,除了可以形成鹽之外,它不能添加進鋼鐵,不能熔煉合金。”

“唯一可以形成合金的,就是和金屬鉀形成鉀鈉合金,並且在常溫下是液態的,看上去沒什麽更大的作用。”

“但是它是最好的還原劑之一,可以用它可以把鈦、鈷、铌等金屬從它們的鹵化物裡還原出來。”

“並且,在電解鹽的過程中生產的氯氣,氫氣,也都是很優秀的還原劑,可以將很多金屬的氧化物,氫氧化物進行還原。”

“比如說氧化鎢,就可以用氫氣的氣流,在真空爐中還原。同時,還可以燒鹼,氧氣,這些東西可以幫助咱們將不能直接熔煉的一些金屬,從礦石中富集出來。”

“比如說將我剛才說的那些金屬先變成以氯氣為主的鹵化物,以氧氣為主的氧化物,以燒鹼為主的氫氧化物。”

“然後進行還原,這樣就可以得到需要的金屬,你們不知道如何找到其它金屬,那是因為你們不知道如何去找。”

“物質元素可分為純淨物和混合物。純淨物分為單質和化合物。化合物按組成可分為無機化合物和有機化合物。”

“化合物如果按溶解或熔化狀態能否電離可分為電解質和非電解質。而酸、鹼、鹽是常見的電解質,也就是說,它們的水溶液,或者融化之後的液體能導電,並且能電分解。”

“但這個世界的很多物質是不導電的,因為它們不屬於酸、鹼、鹽這三個大類,而是氧化物等等。”

“那麽要取得它們,就要把它們先變成酸、鹼、鹽然後電解,或者變成氧化物,然後還原,才能得到。”

“而咱們現在的冶煉其實準確說,也就是用碳散發的一氧化碳將鐵的氧化物進行還原而已。”

“你們明白了嗎?”

“先生,也明白,也不明白。”

“哦?說說看,你明白了什麽,有什麽不明白的?”

雷雲看了一眼盧末。

“先生,明白的是剛才的電解過程,也知道了先生所說的物質,單質,化合物。但是如何把這些變成酸鹼鹽?”

“這個問題首先牽扯咱們工學中的冶金化學,以後的課程中會逐步展開,不過今天我先給你們說一下。”

“在冶金化學中,是根據礦的性質來確定使用什麽方法最劃算,最經濟。比如說那邊的紅土,也就是鋁土。”

“但那裡邊含有的不只是一種物質,他往往有很多物質形成了混合物,比如說咱們用來做坩堝和耐火磚的這種紅土。”

“其實它在自然界有兩種形態鋁土,鋁礬土或者叫做三水鋁石,一水硬鋁石,一水軟鋁石。咱們先說鋁土。”

“他其中就含有鐵礦和硫鐵礦,可能還含有镓、釩、鋰、铌、鉭、鈦、這些東西,也就是說,他是一種混合物。”

“這個時候,咱們首先要粉碎它,然後用磁石吸出鐵和硫鐵,氧化鐵這些東西。然後用燒鹼和紅土攪拌,然後加水溶解。”

“沉澱之後得清液,此時的清液中便含有,四羥基合鋁酸鈉。然後去清液,再將煆燒石灰得到的二氧化碳氣體注入清液酸化沉澱,形成氫氧化鋁和碳酸氫鈉的水溶液。”

“最後過濾得到氫氧化鋁,然後加溫溶解氫氧化鋁,

通電進行電解,即可得到純鋁。”“但也可以在得到氫氧化鋁之後,在950-1200c的溫度下煆燒,就得到氧化鋁粉末,而氧化鋁粉的耐高溫很好,差不多能達到兩千多度。”

“用來做坩堝是非常好的材料,也可以在得到氧化鋁之後加入硫酸得到硫酸鋁,然後在升溫電解,但這樣明顯就浪費錢了。”

“當然,也可以直接鋁礬土、木炭、食鹽混合,通入氯氣後加熱得到氯化鈉,氯化鋁。然後在給氯化鋁加入過量的鈉,這樣也可以得到鋁。”

“不過以當今的鹽價格來說,這樣做明顯有點瘋了,因為製造氯氣需要鹽的電解,鈉也需要對鹽電解,得到燒鹼,再將燒鹼電解得到鈉,這樣要費多少鹽?”

“即便鹽便宜,電解出來的鈉,再用作鋁的生產也是不劃算的,這樣會造成很大的成本問題。”

“而當下最實惠的辦法就是,直接將鋁礬土和冰晶石混合,這樣可以降低熔煉溫度,然後加溫讓鋁礬土溶解,鋁礬土溶解之後直接電解。”

“這樣算是最經濟的做法。但是會產生非常多的礦渣,鋁土的三分之一到一半都成為了廢渣,而咱們目前又沒有燒製水泥的水泥窯,這樣勢必造成巨大的浪費。”

“同時還會消耗大量的電,當然,小規模的得到一些鋁是沒問題的,但是要向提高產量,這幾乎行不通。”

“我要告訴你們的是,這一切都需要能源來解決問題,也就是說,能源足夠廉價,那麽就可以支持所有的金屬冶煉,哪怕礦很貧瘠。”

“但是如果能源價格過高,或者輔助材料價格過高,比如說,鹽,鹼,酸,那麽冶煉整體的成本就會非常大,這明顯就行不通了,如果強行為之,那就是勞民傷財了。”

“不過對於剛才的問題你們可以看到,鋁在自然界中的存在形式基本都是以氧化鋁的形式,無非就是礦的含量高低而已。”

“不管是氧化鋁,氫氧化鋁,硫酸鋁,無非就是一個是氧化物,一個是礦鹽,也就是說,鋁土是氧化鋁較多,但也有鋁礬土是礦鹽和雜質的混合。氧化鋁較少。”

“所以,目前來說,以鋁礬土電解作為劃算,而將氧化鋁先轉變成氫氧化鋁在電解的手段,就明顯的多一道工序了,從造價來說,就要高一些了。”

“那麽這裡說,並不是咱們要把自然界的金屬元素變成酸鹼鹽。而是他們中的一些本身就是以酸鹼鹽的形式存在。”

“即便是一些氧化物,咱們也可以通過鹽酸,硫酸,硝酸,氫氧化鈉和碳酸鈉的靈活運用,將他們變成酸鹼鹽類的礦鹽,然後在加以熔煉,電解等等。”

“當然,這裡有一個難易度的問題,比如說鐵,氧化鐵本身非常容易還原,那麽咱們自然沒必要先把他變成硫酸鐵,硝酸鐵,氯化鐵,氫氧化鐵。”

“當然,除非你要用這些鐵的化合物。比如說硫酸鐵可以作為染料、墨水、淨水、消毒、聚合催化劑。”

“硝酸鐵作為催化劑,媒染劑,金屬表面處理劑,氧化劑,分析試劑等等,氫氧化鐵用於製顏料、藥物、淨水劑、催化劑、吸收劑和砷解毒劑等。”

“氯化鐵可以用作提取金、銀的氯化侵取劑。有機工業用作催化劑、氧化劑和氯化劑。煉製玻璃的著色劑。製肥皂廢液回收甘油的凝聚劑。”

“我要告訴你們的就是這裡邊是工學的進步,工學相關科技的發展,你們才能一步一步的認知到這些東西。”

“並不是說,認識到如何把這些變成酸鹼鹽這麽簡單,這樣的問題本身就討巧,有點我隻想知道怎麽做,而不想知道為什麽這樣做。”

“那麽很明顯,如果你們不知道為什麽這樣做,這裡邊的道理是什麽,那麽你如何將工學發揚光大?如何青出於藍而勝於藍?”

“工學的發展,依靠的是一代一代人的經驗積累這一點不加,但依靠的也是一代一代人的發展和精研,只有你找出和你前輩不一樣的方法,找到更好的材料。”

“這才是發揚光大,我這樣和你們說把,你們以為,我說的那些合金,那些特種鋼就是材料的極致,是盡頭了嗎?”

“告訴你們,不是的,在合金之上,還有更鋒利的刀具,它就是陶瓷刀具。”

“沒錯,你們沒聽錯,陶瓷做成的刀具,去年白冰給了我一塊鋯寶石我把它打碎做成了硼化鋯,用做了高溫坩堝的原料。”

“如果,咱們把陶瓷原料經過最細致的粉碎,再以氧化鋯和陶瓷經過強大的高壓壓製而成,這種刀具就是陶瓷刀。”

“這種刀比硬質合金刀具切速更高、更耐磨,堪稱超級刀具,幾乎所有的高強度、高硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫的難以切削的新材料,都可以用它來切削。”

“你們要知道,矽就是陶瓷和玻璃的材料,其實這東西很普通,就是高嶺土而已,而非就是純度較高,沒什麽特別的,但如此不起眼的東西,加入氧化鋯之後就便的無堅不摧。”

“那麽你們想想,這世上不起眼的東西多了,氧化鋁也可以做成陶瓷刀具,氮化之後的矽也可以做成陶瓷刀具。”

“鑽石,想必你們都知道,這種寶石很昂貴,但是你們知道嗎?組成它的僅僅是石墨,也就是炭而已。”

“不起眼的炭粉,經過強大的高壓高溫,就可以變成鑽石,所改變的僅僅是內部分子和原子的排列方式,就讓炭這種一捏就碎的東西變成寶石。”

“並且,鑽石的硬度是目前已知最高的,那麽能不能將碳改變原子的排列方式,得到咱們想要的更強大的刀具?”

“當然,我說的這個刀具,已經不是兵器刀劍的范疇了,這種刀具可以讓整個冶煉金屬,鍛造加工,切削成型變得輕而易舉且成本低廉。”

“如果咱們現在還不能提高特種鋼,合金鋼的刀劍的鋒利度,韌性,抗腐蝕度,那麽能不能給刀劍上邊塗一層塗層。再次加強刀劍的強度?”

“比如說將金剛石加熱到等離子狀態,然後在劍的表面塗一層金剛石層,是不是這劍就更鋒利,更加的無堅不摧?”

“或者用極高的溫度,比如說將燃燒溫度達到三千度高溫配合將氮化矽噴在劍的表面形成氮化矽膜。”

“你們在工學上是一張白紙,但是我需要的正是一張白紙,這樣的你們只要知道了工學的基礎知識,你們可以不受到任何陳規的影響。”

“你們可以不需要循規蹈矩,你們可以任意打開想象力,去尋找更好的方式,去創造更強大的造器極致。”

“工學是一個體系,這個體系是包羅萬象的,並且沒有止境,沒有盡頭,我一個人能力有限,無法做到這些。”

“所以,我需要你們的幫助,需要你們和我一起,不斷的將工學發展,不斷的將造器的極致向前推進。”

“但是你們要知道,這個所謂極致,其實只是人的極致,技術的極致,並不是工學真正的極致,也許,一些無比強大的材料反而是最簡單的材料合成的。”

“所以,打開你們的思想,好好的學習工學。然後咱們一起攜手,不斷的去探索所有的可能性。你們,準備好了嗎?”

“是,先生,我們準備好了。”

此時的雷雲宛如變戲法一般,一層一層的將鍛造的極致不斷的向前提高,因為他很清楚,一般人很難一開始就理解這些。

所以雷雲用了逐漸遞進的方式。碳鋼,特種鋼,合金鋼,特殊合金鋼,一層一層的遞進講解。

“先生,先生,咱們能不能現在的就電解點鋁試試?”

“對啊大哥,這鋁到底是個什麽東西,既然咱們手頭就有鋁土,那不如試試電解,看看能不能產出鋁。”

“兄弟,其實鋁,其實鋁這個東西的用處還是蠻大的,但是現在如果咱們電解鋁,尤其是鋁土的加工,需要的鹽和燒鹼可不再少數,加上如果鋁土中氧化鋁偏少,所以劃不來。”

“但是如果可以找到優質的鋁礬土和冰晶石,那就沒問題,咱們現在用的鋁土粘性很大,且顏色有些白,可以確定是氧化鋁含量較低,也就是說,其中粘土較多,雜質較多。”

“鋁礬土的顏色要比這個紅一些,並且有和石英差不多的冰晶石伴生,這種東西叫做氟化鋁鈉。要電解鋁礬土就需要先用冰晶石和鋁礬土混合,這樣熔煉溫度就降下來了。”

“咱們將他加熱到一千度的時候,他們就溶解了,這個時候加石墨電極進去電解,不過這,還需要改造高爐,也就是在地上挖個坑。”

“然後襯上耐火磚,在做一個大坩堝,這叫做地爐,這樣一邊用焦炭給鋁礬土加溫,一邊電解,同時不斷的將電解出來的鋁用鋼杓舀出來,鑄成鋁錠。”

“不過你們注意,這樣做我的意思是咱們先挖個小地爐。因為咱們的直流發電機只有兩台,並且功率不大。”

“小地爐的情況下可以滿足需要,大的就不行了。不過這玩意才煉出來,應該不比銅更便宜。”

“大哥,你說什麽?這個鋁煉出來比銅貴重?”

“是啊,這玩意很輕,方便鑄造,熔煉溫度比較低,可以替代很多器物鑄造,比如說青銅,咱們完全可以在一些器物上以鋁銅合金替代。”

“那還等什麽,大哥咱們趕緊熔煉電解啊,大哥我告訴你,如今這諸國,能找到一種可以和銅鉛錫一樣的金屬,其價值本就可以直接用於交易。”

“現在大哥說這鋁居然能替代銅,還可可通共融合金,這鋁的價值就絕對不會比銅差,可為美金,那咱們還有什麽不能乾的。”

“大哥想想,如此一來咱們要增加多少萬斤的的美金,如今市面上流通的美金有金,銀,銅,錫,鉛,皆可交易。如果咱們煉出鋁那真是發大財了。”

“額。。。。兄弟,這話咱們私下悄悄說就可以了,你看這麽多學生還在呐?”

一瞬間,周圍爆出一陣哄笑。

“是是是,大哥,我有點激動了,不過我似乎記得,瓠丘似乎有你要找的鋁礬土和冰晶石。”

“瓠丘?什麽地方?”

“大哥,瓠丘就在周都洛邑西北啊,我記得我去上郡的時候路過瓠丘,見過你說的那些紅土。”

洛邑,那不就是洛陽嗎?洛陽西北就是新安。沒錯,新安縣應該就是白冰說的瓠丘。那裡確實有鋁土,還是中國最著名的新安型鋁土。

“大哥,我是不是派人前去看看,然後挖回來一些讓你確認?”

“不用,咱們在洛邑有商舍或者貨場嗎?”

“當然啊大哥,那可是周都啊,雖然現在周天子勢微,但洛邑商業也算發達,咱們在哪裡貨場的規模還不小。”

“好,通知貨場的人,雇傭一些民夫,就到瓠丘取開采紅土,還有,開采過程中如果發現白色的石頭,一起運回來便是。”

此時雷雲突然明白了,原來這個時代只要找到新的可用金屬,那是可以當錢用的啊,自己怎麽傻了?

早知道這樣,當初在上郡隨便煉製一點銅錫鉛之類的,也不至於讓二牛他們去賣劍換錢啊!!好好好,既然現在可以用金屬當做錢,那害怕什麽。

勞資別的本事沒有,冶煉金屬是內行啊,就是直流電機少了只有兩台,交流電機倒是還有兩台,不過發報機要用啊。

“那個啥,兄弟,要是這樣,你告訴聶直,讓他再送幾台直流發電機過來,咱們這兩台有點少了,還有。地爐的坑挖大點。咳咳。。。”

“先生,原來你也。。。。。。。”

“也什麽也,你們這群小豬娃一個比一個能吃,先生我要是不想辦法賺錢外快,早晚被你們吃窮了。”

“好了,講的也差不多了,趕緊滾蛋下課,回去準備一下,中午吃完飯就開始鍛造這些系列的刀具和劍胚。”

“我的要求只有一個,白府上下,連庖廚的菜刀,丫鬟修指甲的小刀都必須是花紋鋼的,散了散了。”

“是,先生。”

學生們都在哄笑之中散去了,剩下的都是雷雲身邊的人,這些人此時圍著幾張桌子,看看這個,摸摸那個,怎麽看也看不夠。

“前輩,你們感覺如何?可看上什麽?喜歡的盡管拿去。”

“哈哈小友,今日一見這樣的鍛造,不虛此生啊小友。”

“如此鍛造竟然還不是極致,不知小友還能將鍛造提升到何處啊?”

“前輩,其實鍛造來說,作為冷兵器,這個就算是極致了。因為在提升也沒多大意思了,左右不過是殺人利器而已,這些足夠鋒利了。在提升沒什麽意義。”

“哎。。。。小友,如今這天下大勢如此,小友倒也不必介懷。不過我現在倒是明白小友為何不肯將鍛造冶煉之術傳於天下。”

“看看你這鍛造的我便知道,便是讓你鍛造十萬之眾的鋼甲利劍,小友也無需多少時日,小友只是不想這樣做而已。”

“前輩,那倒也不是我不願意把這冶煉鍛造的技術推廣出去,其實培養工學人才就是我推廣的一部分。”

“不過這當今的諸國打來打去確實沒什麽意思,培養這些人才不容易,我自然不希望他們參與到諸國的戰爭中去。”

“所以,我準備把工學弟子培養出來之後送到上郡去,前輩看到了,其實鋼鐵不僅可以打造兵器,咱們生活中很多器物都可以用鋼鐵打造。”

“如果給我時間我可以打造出更多的實用物,造出多種可以取代人力的機器,比如說能夠鍛打鋼鐵的鍛造機,鍛壓機。”

“收割糧食,連帶脫粒烘乾,粉碎秸稈的聯合收割機,甚至可以造出無需馬匹拉動就可以駕駛奔跑的汽車,摩托車。”

“可以說,前輩能想到的所有東西,還有很多想不到的東西,都可以用鋼鐵來製造,所以啊,要說極致,還真沒有所謂極致。”

“不過當下咱們只能一點一點來,畢竟這裡邊需要太多的東西,太多的材料需要從冶煉和化學中合成出來。”

“這個,就是基礎工業,如果如果咱們沒有相關的基礎工業,一切都無從談起。”

“公子,什麽是基礎工業,這裡邊都有什麽?”

“廖薑,基礎工業其實是個模糊的概念,這裡邊包含很多東西,但首先就是基礎冶金,基礎化學,和基礎能源和電力。”

“當然,僅僅是冶金一個項目中,就需要冶煉大量的基本金屬,可以說從金銀銅鐵,一直到一些稀有金屬,所要冶煉提取的基本金屬有幾十種。”

“這裡邊包括咱們前邊說的鎳,鎢,鉬,鐵,鉛,金,銀,銅等等,當然,還有這些進本金屬的合金,加起來有幾千種之多。”

“基礎化學就是煤炭,石油,農產品,海產品,畜牧業產品,礦產品為原材料,將這些東西的,包括相關元素的研究和化合,以提供更好的食品,藥品,材料等等。”

“當然,基礎產業包括基礎能源,也就是以煤炭,石油,風力,太陽能為基礎的電力供應等等。”

“這其中當然還有糧食怎麽生產,怎麽增產,怎麽讓人吃飽飯不餓肚子,還有在農業基礎上的畜牧業等等。”

“簡單說,這些東西都稱為基礎產業,但細分下來,就是基礎冶金工業,基礎農業,基礎化學工業,基礎能源工業。”

“咱們只有將這幾個基礎性產業全部建立起來,他們一旦建立起來,就會在這些領域開始不斷的拓展。”

“而咱們的文敏升級之路也會就此打開。”小說網,小說網,大家記得收藏網址或牢記網址,網址m.小說網免費最快更新無防盜無防盜.報錯章.求書找書.和書友聊書請加qq群:647377658(群號)
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