第221章 极寒的挑战,液氧的诞生
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时间一晃,四个月过去。
咸阳已经入秋,天气微凉,但天工院內却是一片火热。
一座新建的,专门用於“极寒”研究的独立工坊內,气氛压抑得让人喘不过气。工坊的墙壁用加厚的钢板和木板层层包裹,以求达到最好的隔热效果。中央,矗立著一台高达三丈,由无数根粗细不一的铜管和大小各异的齿轮、气缸组成的怪异机器。
这台机器,便是公输正带领上百名顶尖工匠,耗费了无数心血,根据楚中天提供的图纸和原理,製造出的第一代“空气液化机”。
它的原理很简单,就是不断地对空气进行压缩,然后让其快速膨胀降温,周而復始,最终达到將空气中的氧气液化的目的。
然而,理论和现实之间,永远隔著天堑。
“砰!”
一声沉闷的爆响,从机器的连接处传来。一根连接高压气缸的铜管,因为无法承受巨大的压力和低温,猛地爆裂开来,高压空气瞬间泄露,发出刺耳的尖啸声,吹得整个工坊內烟尘四起。
“快!关闭蒸汽机!”
公输正苍老但依旧有力的吼声响起。他灰头土脸地从机器后面钻出来,双眼布满血丝,死死地盯著那根爆裂的铜管,拳头捏得咯咯作响。
“又失败了……”一名年轻的学者颓然地坐倒在地,脸上满是失望,“这已经是这个月的第十三次失败了。公输大师,我们用的已经是百炼精铜了,为什么还是承受不住?”
“压力!是压力太大了!”另一名负责计算的算学博士脸色凝重地说道,“按照太傅给出的数据,要想达到液化点,我们需要將空气压缩到前所未有的压力。现有的任何金属,都很难长时间承受。”
“还有低温!”一个负责材料研究的工匠接口道,“我们发现,铜管在被急速降温的气流衝击后,会变得非常脆弱,就像冬天的冰块一样,一敲就碎。”
整个工坊內,一片愁云惨澹。
这四个月来,他们几乎不眠不休。失败,尝试,再失败,再尝试。他们解决了蒸汽机动力不稳的问题,解决了活塞密封性的问题,解决了无数个大大小小的麻烦,但每一次,都在最后一步,被这恐怖的“压力”和“低温”击败。
眼看半年之期將近,所有人的心头都压著一块巨石。
公输正一言不发,他走到那台庞大的机器前,用粗糙的手掌抚摸著冰冷的铜管,眼神复杂。他一生都与机械打交道,从未遇到过如此棘手的难题。这台机器,就像一头桀驁不驯的钢铁巨兽,无论他如何努力,都无法彻底驯服。
“都怪那些搞理论的!”一个脾气火爆的工匠忍不住抱怨起来,“坐在屋子里动动笔,嘴皮子一碰,就要我们造出这种东西。他们知道造这玩意儿有多难吗?死了三个弟兄,伤了十几个了!”
“住口!”公输正猛地回头,厉声喝道,“没有太傅的理论指引,我们连方向都找不到!现在是怨天尤人的时候吗?有问题,就去解决问题!都给我打起精神来!”
虽然嘴上严厉,但公输正心里也清楚,他们似乎走进了一个死胡同。材料的极限,就在那里。除非能找到一种全新的,既能耐高压又能耐低温的金属,否则,恐怕……
就在这时,工坊的大门被推开,楚中天走了进来。
他身后跟著几名影密卫,抬著几个大箱子。
看到楚中天,所有人都安静了下来,气氛更加压抑。
“太傅……”公输正迎了上去,脸上带著一丝愧色,“属下无能,至今……仍未成功。”
楚中天摆了摆手,示意他不必多说。他走到那台布满了焊接口和修补痕跡的机器面前,仔细地观察著,甚至伸手摸了摸那根爆裂的铜管断口。
“问题出在材料和结构上,对吗?”楚中天平静地问道。
“是。”公输正低声回答,“铜在低温下会变脆,我们称之为『冷脆』。而且,单层管道的结构,也难以承受如此高的压力。”
楚中天点点头,这和他预料的差不多。他来到这个世界,最大的优势是领先千年的科学理论,但他不可能凭空变出超越时代的材料。很多时候,他都必须在现有的技术框架內,寻找解决之道。
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“我这次来,就是为你们解决这两个问题的。”
楚中天转身,让人打开了带来的箱子。
第一个箱子里,是一卷卷闪烁著银灰色光泽的金属丝和金属片。
“这是从黄金之州运来的『镍』和从西域找到的『铬』。我让科学院的人试过了,將这两种金属按照一定比例,与钢铁一同冶炼,可以得到一种全新的合金钢。”
楚中天拿起一片薄薄的合金钢片,递给公输正。
“我们叫它『不锈钢』。它不仅不易生锈,更重要的是,它在低温下的韧性,远胜於铜。用它来製造核心部分的管道,可以有效解决『冷脆』的问题。”
公输正接过那片合金钢,用力掰了掰,发现它虽然薄,但韧性惊人。他又用隨身的小锤敲了敲,声音清脆,远比寻常钢铁要坚硬。他的眼睛瞬间就亮了。
“好东西!真是好东西!”他激动地说道。
“別急,还有。”楚中天又让人打开了第二个箱子。
箱子里,是一截构造奇特的金属管。它看起来像是两根管子套在一起,中间是空的。
“这是?”公输正不解。
“双层真空管,我叫它『杜瓦管』。”楚中天解释道,“单层管道,无论用多厚的隔热材料包裹,热量都会流失。但如果我们將两层管道之间抽成真空,那么热量就几乎无法传递。用这种结构来製造输送极低温液体的管道,可以最大限度地减少损耗。”
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