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第21章 凝结剂的效果

“将骨头研磨成粉,木炭研磨成粉,二者以1:10的比例混合后加入浓硫酸。”

“之后再在高温下保温一天时间。”

“保温结束后再加入……”

相禹将自己翻译后的配方告诉了佐薇。

配方并不算长,制备步骤满打满算也就是半页A4纸,其复杂程度大概等同于大学化学实验课的内容。

原料也不难得,除去骨粉和炭粉这两种主料外,需要的其他试剂也可以比较方便地买到,这对相禹他们来说算是做最好的消息了。

两天不到的时间,佐薇就将需要的原料购置齐全,两个人按照配方上的步骤开始了配置。

骨头的粉末,配方上并没有说明是什么的骨头,相禹就把能弄到的都准备了一点。

木炭的粉末也很好弄,随便买几块木炭,在研钵里研磨成粉就行了。

咕嘟,咕嘟。

看着骨粉和炭粉在浓硫酸中混合,相禹和佐薇将它们放入了保温箱中,静静地开始了等待。

又是一天后,等到所有的步骤都结束,相禹在烧瓶中看到了一种灰黑色的粉末。

这种粉末给人的感觉很蓬松,相禹猜测其内部应该是疏松多孔的结构。

再想想制备这种粉末需要的原料,相禹对这种粉末有了一个自己的猜测。

“这里面的主材料是骨粉,其主要成分是羟基磷酸钙。但和纯粹的羟基磷酸钙不同,人或骨头中的羟基磷酸钙是以一种特殊结构堆积的。”

“这种结构是自然选择的结果,只有用这种方式堆积,堆积出来的骨头才能以最低的质量获得最高的强度,拥有这种结构的生物才更容易生存下来。在漫长的自然选择过程中,我们今天能够看到的骨骼结构就都是如此了。”

“或许,这种粉末的结构基础就是这种自然界中的堆积结构。”

“炭粉附着在骨粉的结构上,将其完全覆盖。”

“最后在浓硫酸的作用下,骨头中的杂质被溶解,只留下由钙和碳组成的特殊结构。”

“而在高温和接下来的处理下,这种结构吸纳了多余的碳粉,开始生长,形成一种特殊的钙-碳网格,堆积在一起就是我看到的这种粉末?”

“这粉末如果用科学来解释的话,或许是一种仿生材料?”

相禹也只是猜测,并不太清楚这粉末具体的形成原理。

“不过是仿生材料也好。”

“本来逆向推出材料的生产流程就很难,如果是仿生材料的话,那就是难上加难。”

“这种粉末在很长一段时间内都只会由我们来单独供应,这就是我们的商机。”

他看向了佐薇:“我们得自己铸造一批金属来试一试,看看这种粉末是否真的能发挥出预想的效果。”

正好佐薇家机械厂有炉子,他们干脆今天就开始了实验。

本来炼钢和铸造成型是非常复杂的过程,材料学专门有一大块内容讲述相应的过程,其中涉及晶体学、形核动力学、热力学模型等等复杂的领域。

不过相禹他们只是为了粗略测试一下这种凝练剂的性能,也不用搞的那么复杂。

“我们买来同一厂家同一批次同一型号的钢锭,以尽可能减少材料本身带来的误差。”

“然后我们将它们在相同的条件下融化成钢水。”

“设置两个对照组,这两个对照组分别使用两种最常规的凝结剂。”

“对应每个对照组,设置十个实验组,分别加入十个梯度浓度的凝结剂。”

“最后测试实验组和对照组样品的力学性能,来确定这种粉末是否能够发挥作用。”

相禹凭着脑海中仅存的一点实验知识做了一个粗陋的方案,然后就拉着佐薇开始准备。

机械厂里面就存着一批钢锭,是之前采购剩下的,因为最近一直没有开工,这批钢锭一直都还留在这里,正好给相禹他们来做实验。

为了保证误差一致,相禹干脆使用骷髅战士来进行试验。

使用骷髅战士的好处相当多。

它们的动作如同机械一般精准,而且绝对不会出现因为情绪或生理原因而手抖的情况。

要知道钢水的温度是相当高的,而且装钢水的容器很重,人工来完成过程的话,最后误差会很大。

很多金属实验室没有自动化的条件,都靠学生手动倾倒钢水到模具里面。

倒完第一批,等到第二批的时候就完蛋了。

手酸了啊,也被热出了一身汗,动作磨磨蹭蹭的,拎着容器半天拎不动,一边还得被师兄或者老板骂的狗血淋头。

“没吃饭啊?用力啊!快点啊!再不快点这料就废了!”

最后导致同一批的样品性能出现不小的波动,测出来数据以后自己都一脸懵逼。

用骷髅战士就不会有这样的问题,它们的动作整齐划一,分毫不差。

相禹要是以后能召唤出几百个骷髅,那简直就是自己有一条全自动生产线了。

而且使用骷髅还有一个好处,省力啊。

几十斤的容器搬来搬去,有时候还得慢慢倾倒,有时候体力活跟建筑工人差不多,要是有别的办法,谁乐意受这个罪。

在相禹的指令下,三具骷髅战士精确地执行着各种操作。

它们来来回回地在机械厂中奔走,搬运着钢锭和容器,毫不畏惧炽热的炉温,在能让人中暑的工作环境中兢兢业业,还不会在心里控告相禹的剥削行为。

简直就是完美的劳动力。

很快,花了一天时间不到,骷髅们就完成了二十二组钢材的制备。

紧接着又是对于它们的剥削,谁让它们一点都不累,还这么神采奕奕,眼睛都瞪得这么大呢。

这里做个科普,测试金属的力学性能可不是拿它们互相乱敲比比谁硬,这是有一套标准流程的。

一般大家都是制作成片状试样,先去测试拉伸性能。

所谓的片状试样有一套专门的尺寸标准,先得在钢板上切出相应形状的薄片才能去测试。

这个过程就很麻烦,好在佐薇家的机械厂有线切割机器,这里也没人抢机器,骷髅完成任务的决心也和深夜来抢机器的学生不分上下。

整整两天过去后,二十二组的片状试样切割完成。

然后还得磨样,这过程极度枯燥。

由钢制的片状样品先得拿砂纸打磨,去除表面因为切割过程留下的划痕等缺陷。

不然表面有缺陷的话,等到测试性能的时候,还没到材料的性能极限,就会缺陷处断裂,测出来的误差大的吓死人。

先用粗砂纸打磨,再用细砂纸打磨,要小心,手感要轻柔,要注意用力均匀。

要是哪根手指用力过大,在本来平坦的样品上磨出了一块倾斜区域的话,那恭喜你,不把它磨平别想进入下一道砂纸。

等到用过大概四道砂纸后,样品表面没有缺陷,已经光滑的和镜子一样,这时候就可以进入下一步了。

接下来是抛光,用特制的抛光膏进行抛光,让样品进一步光滑。

抛光工序一共有三四次,持续约半个小时。

直到最后样品表面没有划痕,真的能跟镜子一样照出你的鼻毛,这才能送去检测性能。

这之间但凡有一道工序的时候手抖了,在样品表面留下划痕了,那就返工,重新磨吧。

二十二组样品,每组里面为了避免误差还都准备了五块来测试。

这一百多块样品磨出来,要是学生的话得吐血三升,毕业以后立马转行,再也不在这一行做了。

相禹曾经有一次磨样,一个样品从早上八点磨到晚上十点,手都要被砂纸磨烂了都还没磨好,磨到最后实验室老师来赶人了,哇的一声眼泪就下来了。

还好现在来磨样的是骷髅,没那么多幺蛾子。

等到一百多块闪闪发亮的样品被封装在样品袋里的时候,才终于能开始测试。

把拉伸样放在拉伸机上,现在的拉伸机还是手动的,毕竟连电脑都还没普及。

不过没关系,手动的相禹才熟悉啊,当年用的就是手动的……因为系里穷。

麻利地测好样品的尺寸和厚度,然后开动拉伸机,测试拉伸的数据。

十分钟后,随着嘎嘣一声,样品被拉断,断口是一个45度倾斜的断口。

相禹点了点头,将记录的数据放在一旁,接着调整机器,放上下一块样品。

一个星期后,冥想结束的佐薇匆匆走入了工厂。

“怎么样?测试结果出来了?”

相禹神情疲倦,捏了捏自己的眉心,面色好像有些沉重,面前摆着一个本子。

佐薇心里咯噔一下:“失败了?这种粉末没有我们预计的减少缺陷的性能?”

相禹这时候才缓缓咧开嘴,将本子摊开。

外面一阵风吹过来,本子上画满了漂亮的拉伸曲线,一直翻到最后一页。

“经过测试,我们可以初步确定,该凝结剂拥有在铸造过程中减少内部缺陷的作用。使用该凝结剂制备的样品,拉伸强度比使用通用凝结剂的样品高出20%,韧性高出30%。”

“简而言之,我们成功了。”

“走吧,先好好睡一觉,再去物色我们的买家。”

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