第十四节 四大发明（1/2）

中华民族在古代以指南针、造纸术、活字和火药这四大明著称于世。实际上中国古代的军事思想也处于世界上领先地位。受宋代以后“独尊儒术”政策之害在近代再无闻名于世的重大明。共和国的成立并未改变这一状况接连不断的“反右派”、“反右倾”直至中华浩劫“文化大革命”虽然“扫除”了儒术――仅剩下的不多的文化瑰宝却并未真正的重视科技和知识。改革开放后所谓的“知识份子下海”以及贪污**的展对科技展带来的损害也不轻。

王刚主政后以国防需求推动经济振兴又以铁腕初步扫除了贪污**之风这才真正开创了科技大展的新时代知识才在中华大地上找到了用武之地。金龙电池的问世震惊了世界它不仅为强国、强军作出了贡献更主要的是打开了我国高层领导和科技管理部门的思路坚定了国人科技兴国的信心。

中南海和丰院12月27日9：oo

今天是金龙电池工程上马几乎一周年的时候王刚的心情特别好。他在主持一个小型的讨论会有主席科技助理秦邦定、国家科委主任林希方、国家安全部部长戴金滔、总装备部部长吕水正上将、长安工程局局长李明智大校和3位项目组的组长。还有一位在座大多数人都认识的中国银行董事长孔令俊教授。

“我为大家先介绍一位熟人我已聘请孔教授为我的经济顾问今天讨论的3个项目估计投资都不会小必须有专家帮助策划来掌握资金的调度和运作。”王刚笑着为大家介绍。

先由“镁钠合金”项目组组长洪京男博士汇报：“资料大家都已看过了我再扼要地汇报一下。我原来是搞钠硫高温电池的年初接上级命令项目暂停了后来才知道是因为金龙电池已经研制成功了。所领导让我们再找课题。我在金属材料专家张国强教授的支持下才转入这一材料领域的。张教授提出美、俄等国已经搞出了铝锂合金比铝镁合金还轻得多我国的锂资源虽然丰富但终究是比较昂贵的钠金属则不然。钠是一种很危险的金属它的比重比水还小一碰到水就会燃烧生成腐蚀性极强的氢氧化钠在空气中也会吸收水蒸气自燃。不过我们在同它长期打交道中摸清了它的‘脾气’。我们还决定用镁代替铝这样我们的镁钠合金就与铝锂合金一样轻了而且我国是世界上最大的镁出口国。幸运的是我们选择的这一组合获得了极大的成功。

“我们立项后很担心资金来源我们所不是研究金属材料的我们用了总装备部的资金搞电池结果又下了马总装备部也不会再向我们这些外行提供资金了。没想到我们比较顺利地得到了启动资金。所里和总装备部还同意我们调集各方面的专家。项目组真是群情激昂只有一个目标就是为我国的航空事业提供过美俄的轻合金材料。到今年3月份终于找到了合适的比例和稳定添加剂得到了稳定的镁钠合金。令人失望的是它太软了即使经过长时间的时效硬化强度也还低于铝镁合金。张教授鼓励我们说美国人搞铝锂合金就那么容易吗？我们现在已经得到了稳定的镁钠合金这是很大的成功。当年铝镁合金的研制也遇到了同样的问题后来才现了时效硬化的现象。我们又鼓起干劲经过分析决心通过二条路径先是缩短硬化时间其次是采用表面硬化技术。可以说是从声波、激光、加压、快冷却到最后的辐射我们是费尽心机搞得精疲力竭。真是皇天不负有心人经过667次辐照试验我记住这个数字是因为比著名的‘六六六’杀虫剂的试验还多了一次当然这仅仅是辐照的试验。我们找到了合适的辐射源更重要的是在世界上次实现了原子结合间的塌缩。简单地说就是镁钠合金在一定的条件下经过特定的辐射源的辐照它们的原子挤得更紧了一些电子显微镜和金相显微镜都证实了这一点。这导致了合金强度的大幅度增强耐腐蚀性能也获得了很大的提高大家可以看到资料上的数值已经接近钛合金了。只是耐高温强度比钛合金低了7o度比铝镁合金可高多了。然而这种材料的成本要比钛合金低得多而加工性能则要好得多了。

“我的体会是一分艰辛一分收获。如果当初镁钠合金的强度比较高的话我们就不用那么辛苦了不过也绝对得不到现在这样出色的材料了。”这位洪博士的口才很好说尽了科研人员攻关中的甜酸苦辣大家听得很有味道。

“从9月底开始我们着手开镁钠合金的生产工艺这是投入大生产的必要前提。同时我们准备利用试验室制造出来的样材开镁钠合金的加工工艺如轧制、焊接、铸造等还要开适用的涂料等。不过这些项目必然涉及巨大的投资和技术力量的调集已经不是我们这样项目组甚至是一个研究所所能承担的了。”

洪博士拿出了几件管状的、板状的、工字梁状的镁钠合金小样品与会者听了他的介绍再抚摸着这些凝聚了科研人员智慧和艰辛的不寻常的合金心情很是激动。他又放映了很短的几段这种神奇的合金进行强度试验、耐腐蚀试验和高温强度试验的录像真难以想象这么轻巧的合金会有那么高的强度。绝对是轻结构材料研究的突破。

王刚感慨地说道：“这要感谢那些开明的所领导否则你们的‘不务正业’就不会有这么好的条件了。下面请鞍钢的项目组汇报。”

鞍钢“铁铝合金”项目组负责人是一位4o来岁的高级工程师汪继宏：“我们是务正业的目标是开高强度、耐腐蚀的合金钢。巧合的是张国强教授也是我的老师。我开始时的想法很简单铁和铝各有优缺点如果能组合起来形成合金那么就是一种很有特色的材料我想前人肯定也干过只是没有结果。二者的熔点相差很大比重也差很多又难以亲合。我们决心强行来个‘拉郎配’”

在座的都为他的风趣笑了起来。

“这一场拉郎配可实在不容易啊。先是搞粉末合金费了很大的劲一无所获。然后是把铁铝混合溶液采用电磁搅拌加上机械搅拌等到形成固液混合态时再用压力机反复揉合以阻止铁铝各自形成晶粒。终于得到了稳定的铁铝合金。一开始我们从理论推算铁铝以3：7的比例能稳定结合。后来反复试验后才得到以3.8:6.2的比例最稳定这可是著名的‘黄金分割’啊。更绝的是我们后来又把铁铝的比例倒过来居然也是最稳定的我们次得到了一对‘共轭合金’而且他们的热膨胀系数也极为接近能很好地焊接结合。我们搅拌的可是铁和铝啊那可不比和面。我们终于找到了一种添加剂――钒它能大幅度减少搅拌时的摩擦力并可以使铁铝结合得更好。

“形成铁铝合金的关键是铁中不能有碳科学地说是碳含量必须低于万分之一。铁铝合金也有时效硬化效应不过不像镁钠合金那么严重。我们受到张教授的启也试验了辐照硬化试验一开始并没有成功。我们还是进行各种试验直到前不久我们才得到成功必须把合金加热到合适的温度再进行辐照。效果极为惊人同样出现了原子间的挤压现象虽然只是收缩了百分之一的尺度可是合金的强度、高温强度和耐腐蚀性都达到了钛合金的水平。而且焊接性能很好。这可是廉价的铁和铝啊。我们已经初步设计了大规模生产的工艺路线。不过任何想挑战钢铁的材料都将面临一道难关。

“1oo多年来钢铁工业界在钢种开、冶炼工艺、轧制工艺、焊接、铸造、冲压等等技术的开上已经投资了45oo亿美元以上。鞍钢是无力在短期内承担这么巨额的投资恐怕我国的钢铁企业联合投资也是不够的。这款合金的高性能和低成本实在是吸引人啊。”

吕水正上将接着说道：“我们的新装备实在太需要这对合金了。我们的全电推进的潜艇或核潜艇想要潜入更深的海下就需要用钛合金可是钛合金不但很贵而且高质量的焊接技术很难掌握。如果能用上铁铝合金问题就解决了。这对合金在我们的舰艇都能用得上舰体用比重大的铁铝合金上层建筑用比重小铝铁合金的那该多好啊。它们又耐腐蚀可以大幅度减轻维护工作量。坦克和战车同样渴望使用这对合金啊。”

王刚高兴地说道：“谢谢鞍钢的工程技术人员你们又立新功。为我们国家开了这么好的一对‘双胞胎’合金。”大家都笑了起来。