秦银华、夏子麟、孙龙飞、唐凯、谭真等来送礼时,刘云龙问秦银华:“最近在研究些啥?”
秦银华说道:“我们在改进硅钢。”
“哦,怎么个改进法?”
“硅钢不是分有取向硅钢和无取向硅钢吗?现在加工硅钢用的都是冷轧,我们正在研究热轧。”
“嗯,不错。想不想研究点新产品?”
“你不会是又有什么新钢种了吧?”
“新钢种是层出不穷的,以后有你研究的。这次你给我研究磁铁。”
“磁铁?不就是四氧化三铁吗。我们有了磁铁矿,还有啥好研究的?”
“磁铁矿中并不都是四氧化三铁,里面含有很多杂质,杂质多了,它的磁场强度就不理想。即使提纯后熔成块也很脆,不容易加工。”
秦银华问道:“你让我研制强度高的磁铁?”
“对。天青石研究过了吧?”
“研究过了,天青石主要是硫酸锶、硫酸钡,还含有些铅、铁、钙,也提炼了氧化锶,用铝还原氧化锶后,得到了这种金属锶。可就是不知道这个锶能派什么用处。”
“你用硝酸铁、碳酸锶、柠檬酸为原料,加入氨水调节PH,然后蒸发水分,它们会变成粘稠状的胶溶物,在100℃下干燥,加温到450℃,除去杂质,研磨后,再加温到700-1000℃,这时生成的物质叫锶铁氧体,它的分子式是SrFe12O19,有很强的磁性。”
“啊?锶和柠檬酸也能做磁铁?”
“嗯,锶能做磁铁。柠檬酸不仅仅是用作食品中的调酸剂,蓝图中的显影剂,做磁铁时,它能用作胶溶体。以后你还会发现柠檬酸可派很多用处。”
“这个锶铁氧体要不要加其它化合物?”
“它可以直接使用。不过与钡铁氧体混合后,效果更好。”
“钡铁氧体的制备工艺与锶铁氧体的制备工艺一样吗?”
“差不多。锶铁氧体、钡铁氧体的混合比例,由你们去研究。这种磁铁不易退磁,不易腐蚀,但这种磁铁和硅钢一样,也分各项异性、各项同性。”
“做了磁铁,还是用于发电机、电动机吗?”
“你研制出新型磁铁后,先就给我做指南针。把磁针装进轴承里让它能自由转动,再在一个盘上刻上度数,把他们组装起来后,一起装进一个盒子里,携带起来就很方便了。”
“做了指南针卖给谁呀?”
“边晓松他们经常要在深山老林里勘探,有了指南针就不会迷路了。今后我们还要出海,也需要罗盘。”
“懂了。”然后秦银花问道:“我们南直隶境内有天青石矿吗?”
“有呀。”
“在哪里?”
“应天府的溧水县就有天青石矿。”
“那我们为啥不去开采?也是怕被南京的贪官看中吗?”
“嗯。天青石是极其昂贵的颜料,我们现在开采后,万一被南京某位高官看中了,还有我们的份吗?”
“说的也是。还有哪些地方有天青石?”
“在西域。”
“在西域?”
“对。全世界80%的天青石矿集中在西域。”
秦银花、夏子麟、孙龙飞等人一听,西域太遥远了,看来今后只能找机会开采溧水的天青石矿了。
刘云龙说的应天府溧水县天青石矿,位于溧水县爱景山。在后世,经勘探部门勘查,爱景山天青石矿的矿石量为243.7万吨,硫酸锶储量120.7万吨、硫酸锶平均品位48.34%,为中国第二大天青石矿。该矿还伴生15.5万吨高岭土矿。
刘云龙又对秦银华说道:“乔榛在郎溪找到了一个稀土矿。这个稀土矿中有稀有金属元素钍、铈、镧、钇、锆,可能还含有极微量的铀、镭,除铀、镭外,你要想办法把其它几种元素提炼出来。不过钍、铀、镭都有放射性,你们提炼这几种金属元素时,都得穿含铅服装。含有铀、镭的矿残渣都得找个荒芜的地方专门保管。”
秦银华早已熟悉元素周期表,知道有钍、铈、镧、钇、锆、铀、镭等元素,现在听说郎溪找到的稀土矿中含有这几种元素时,高兴地说道:“除了这7种元素外,还有其他元素吗?”
“稀土有轻稀土、重稀土,轻稀土通常含有镧、铈、钍、镨、铷、钷、铕、钐、钇、锆、铀、镭,重稀土的话含有钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等。独居石属于轻稀土的一种,通常就含有钍、铈、镧、钇、锆、铀、镭。”
“提炼这些金属后,乐益学校的学生又能见识到几种金属元素了。”
“嗯。”说着,他把钍、铈、镧、钇、铷、锆在工业上的用途简单地告诉了他们,比如铷也可以做永久磁铁,即铷铁硼磁铁;比如钢中加入千分之一的锆,钢材的硬度和强度都能显著提高。
秦银华问道:“其它几种元素的用途呢?”
刘云龙说道:“其它几种金属元素,暂时还用不着。”
“含铅服装没人生产呀?”
“我会让制衣厂生产的。”
康富标、商周祚等几个人来送贺礼了。
刘云龙收下贺礼后,对商周祚说道:“你马上给我生产一种防护服。”
商周祚问道:“防护什么?”
刘云龙说道:“勘探队在郎溪找到了一个稀土矿,这个矿中的金属钍是有放射性的,矿工和冶炼的工人如没有防护的话,钍发出的放射性射线会危害工人的健康,所以要穿防护服。”
“放射性?”
“什么叫放射性元素,今天我就不和你解释了,你可以去问问秦银华。”
“哦。防护服怎么做?”
“把铅粉和涂料混合在一起后,涂刷在工作服的外面。工人穿着这种衣服能有效防止射线的伤害。”
“好的,我明天就去安排试制。”
在后世,铅防护服是把铅粉与橡胶混合后,制成胶皮,再做成防护服的。现在还没有橡胶,刘云龙暂时就用铅粉与涂料混合做防护服,尽管效果不如胶皮防护服,但也比没有防护措施要好。
历史上,1828年瑞典科学家贝齐里乌斯发现金属钍后,因不知道钍有放射性,挪威矿工在开采含有钍元素的花岗岩,冶炼矿石提取金属钍时,因没穿防护服,都长期受到了射线的伤害而过早的去世。
身为来自后世的刘云龙是不允许这种事发生的。
孔尚泽、许三祝几个来刘云龙家时,刘云龙问许三祝:“你想不想在这段时间里研究点新东西?”
许三祝一听有钱赚,忙问道:“是什么东西?”
“合成橡胶。”
“合成橡胶?”
“对。橡胶有天然橡胶、合成橡胶。天然橡胶要用葡萄牙、西班牙在‘新大陆’的橡胶树来生产,我们现在还没有这种橡胶树,所以只能用合成橡胶。”
“怎么个合成?”
“你先研究丁苯橡胶、氯丁橡胶。”
刘云龙接着把丁苯橡胶、氯丁橡胶的合成工艺告诉了许三祝。
丁苯橡胶、氯丁橡胶的原料是丁二烯、氯丁二烯、苯乙烯、氯乙酸钠、乙二胺四乙酸二钠、次硫酸氢钠甲醛。合成这二种橡胶时要用到促进剂二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、十二烷基硫醇,还要用到脱氧剂、ru化剂、过氧化物、还原剂、螯合剂、反应终止剂。
用乙醇生产丁二烯时的催化剂是氧化镁、二氧化硅,代号为31;用乙苯生产苯乙烯的催化剂是三氧化二铁,代号为32;用甲醇、乙醇氨化生产二甲胺、二乙胺的催化剂是三氧化二铝、氧化铜和氧化镍,代号分别为33、34。
后世生产丁苯橡胶的硫化促进剂大多用叔十二碳硫醇,其性能比正十二烷基硫醇要好,但制备叔十二碳硫醇需要丙烯。用煤制备丙烯需要250个大气压,显然在解决氨合成塔、尿素合成塔之前是没法用煤制备丙烯的,因此刘云龙只能用正十二烷基硫醇来生产丁苯橡胶。
孔尚泽问道:“这个橡胶有啥用?”
刘云龙说道:“我们造乐益学校新校舍时,用的空气振动棒与蒸汽机连着一根塑料管,太硬了,一点都不方便。今后要改用橡胶管。橡胶与塑料一样是一种化合物,但它在常温下富有弹性,今后在各方面都有广泛的应用,比如做密封圈,比如做轮胎,比如生产软的鞋底。”
“做轮胎?”
“嗯。我们现在的车轮要么是木质的,要么是铁质、钢质的,直接与地面接触,一点弹性都没有,尽管现在有了防震弹簧,但还是很颠簸的。今后有了橡胶轮胎,车辆行走时,平稳多了。”
“哎,那今后我们做的车辆,又能赚很多钱了。”
“对。你们还可以做‘人造丝’。”
“人造丝?”
“我们的蚕丝、麻丝、棉花、羊毛都是天然的纤维,可用来织布,搓成绳子等。人造丝也叫合成纤维,就是利用化工原料来生产纤维,有了合成纤维,今后也可以用它来织布。”
“怎么合成?”
刘云龙就把后世的粘胶纤维、醋酸纤维的合成方法告诉了孔尚泽、许三祝。
许三祝、孔尚泽听后,脑洞大开。他们原来以为用来织布的只有棉花、麻、蚕丝,现在连木柴、甘蔗渣、芦苇也可以用来制成丝后织布了,这彻底颠覆了他们原先的概念。
苏州地区河网密布,到处都是芦苇,仅太湖湖边每年就能收割几十万吨芦苇,这些芦苇除了用来造纸,还能用来合成纤维后织布,那今后还有必要种那么多的棉花田吗?省下来的棉田完全可以用来种粮食、甘蔗、烟草。
刘云龙说道:“你们研制出合成橡胶、合成纤维后,要和铁铺、机械设备厂合作。有了设备才能把合成橡胶、合成纤维变成需要的产品。”
孔尚泽说道:“好。”
今后有了合成橡胶和人造纤维,蒸汽机、电动机可以使用三角带来驱动机器了,物料输送机上的滚轴、输送带可以用橡胶制作,不仅可以减轻辊轴重量,还增加辊轴与输送带的摩擦力。有了轮胎,也能生产了自行车了。
后世的合成纤维还有铜氨纤维,因没法回收铜和氨气,中国也没推广“铜氨纤维”,因此刘云龙也就没有讲述“铜氨纤维”的工艺。