第十四節 四大發明
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第十四節 四大發明
中華民族在古代以指南針、造紙術、活字和火藥這四大發明著稱於世。
實際上中國古代的軍事思想也處於世界上領先地位。
受宋代以後“獨尊儒術”政策之害，在近代再無聞名於世的重大發明。
共和國的成立並未改變這一狀況，接連不斷的“反右派”、“反右傾”直至中華浩劫“**”，雖然“掃除”了儒術??僅剩下的不多的文化瑰寶，卻並未真正的重視科技和知識。
改革開放後，所謂的“知識份子下海”以及貪汙腐敗的發展，對科技發展帶來的損害也不輕。
王剛主政後，以國防需求推動經濟振興，又以鐵腕初步掃除了貪汙腐敗之風，這才真正開創了科技大發展的新時代，知識才在中華大地上找到了用武之地。
金龍電池的問世震驚了世界，它不僅為強國、強軍作出了貢獻，更主要的是打開了我國高層領導和科技管理部門的思路，堅定了國人科技興國的信心。
中南海和豐院12月27日9：00今天是金龍電池工程上馬幾乎一週年的時候，王剛的心情特別好。
他在主持一個小型的討論會，有主席科技助理秦邦定、國家科委主任林希方、國家安全部部長戴金滔、總裝備部部長呂水正上將、長安工程局局長李明智大校和3位專案組的組長。
還有一位在座大多數人都認識的中國銀行董事長孔令俊教授。
“我為大家先介紹一位熟人，我已聘請孔教授為我的經濟顧問，今天討論的3個專案估計投資都不會小，必須有專家幫助策劃，來掌握資金的排程和運作。”
王剛笑著為大家介紹。
首先由“鎂鈉合金”專案組組長洪京男博士彙報：“資料大家都已看過了，我再扼要地彙報一下。
我原來是搞鈉硫高溫電池的，年初接上級命令專案暫停了，後來才知道是因為金龍電池已經研製成功了。
所領導讓我們再找課題。
我在金屬材料專家張國強教授的支援下才轉入這一材料領域的。
張教授提出，美、俄等國已經搞出了鋁鋰合金比鋁鎂合金還輕得多，我國的鋰資源雖然豐富，但終究是比較昂貴的，鈉金屬則不然。
鈉是一種很危險的金屬，它的比重比水還小，一碰到水就會燃燒，生成腐蝕性極強的氫氧化鈉，在空氣中也會吸收水蒸氣自燃。
不過我們在同它長期打交道中摸清了它的 ‘脾氣’ 。
我們還決定用鎂代替鋁，這樣我們的鎂鈉合金就與鋁鋰合金一樣輕了，而且我國是世界上最大的鎂出口國。
幸運的是我們選擇的這一組合獲得了極大的成功。
“我們立項後很擔心資金來源，我們所不是研究金屬材料的，我們用了總裝備部的資金搞電池結果又下了馬，總裝備部也不會再向我們這些外行提供資金了。
沒想到我們比較順利地得到了啟動資金。
所裡和總裝備部還同意我們調集各方面的專家。
專案組真是群情激昂，只有一個目標就是為我國的航空事業提供超過美俄的超輕合金材料。
到今年3月份終於找到了合適的比例和穩定新增劑，得到了穩定的鎂鈉合金。
令人失望的是，它太軟了，即使經過長時間的時效硬化，強度也還低於鋁鎂合金。
張教授鼓勵我們說，美國人搞鋁鋰合金就那麼容易嗎？我們現在已經得到了穩定的鎂鈉合金這是很大的成功。
當年鋁鎂合金的研製也遇到了同樣的問題，後來才發現了時效硬化的現象。
我們又鼓起幹勁，經過分析決心透過二條路徑，首先是縮短硬化時間，其次是採用表面硬化技術。
可以說是從超聲波、鐳射、加壓、快速冷卻到最後的輻射，我們是費盡心機，搞得精疲力竭。
真是皇天不負有心人，經過667次輻照試驗，我記住這個數字是因為比著名的 ‘六六六’ 殺蟲劑的試驗還多了一次，當然這僅僅是輻照的試驗。
我們找到了合適的輻射源，更重要的是在世界上首次實現了原子結合間的塌縮。
簡單地說就是，鎂鈉合金在一定的條件下經過特定的輻射源的輻照，它們的原子擠得更緊了一些，電子顯微鏡和金相顯微鏡都證實了這一點。
這導致了合金強度的大幅度增強，耐腐蝕效能也獲得了很大的提高，大家可以看到資料上的數值，已經接近鈦合金了。
只是耐高溫強度比鈦合金低了70度，比鋁鎂合金可高多了。
然而這種材料的成本要比鈦合金低得多，而加工效能則要好得多了。
“我的體會是一分艱辛一分收穫。
如果當初鎂鈉合金的強度比較高的話，我們就不用那麼辛苦了，不過也絕對得不到現在這樣出色的材料了。”
這位洪博士的口才很好，說盡了科研人員攻關中的甜酸苦辣，大家聽得很有味道。
“從9月底開始我們著手開發鎂鈉合金的生產工藝，這是投入大生產的必要前提。
同時我們準備利用試驗室製造出來的樣材，開發鎂鈉合金的加工工藝，如軋製、焊接、鑄造等，還要開發適用的塗料等。
不過這些專案必然涉及巨大的投資和技術力量的調集，已經不是我們這樣專案組，甚至是一個研究所所能承擔的了。”
洪博士拿出了幾件管狀的、板狀的、工字梁狀的鎂鈉合金小樣品，與會者聽了他的介紹再撫摸著這些凝聚了科研人員智慧和艱辛的不尋常的合金，心情很是激動。
他又放映了很短的幾段這種神奇的合金進行強度試驗、耐腐蝕試驗和高溫強度試驗的錄影，真難以想象這麼輕巧的合金會有那麼高的強度。
絕對是超輕結構材料研究的突破。
王剛感慨地說道：“這要感謝那些開明的所領導，否則你們的 ‘不務正業’ 就不會有這麼好的條件了。
下面請鞍鋼的專案組彙報。”
鞍鋼“鐵鋁合金”專案組負責人是一位40來歲的高階工程師汪繼巨集：“我們是務正業的，目標是開發高強度、耐腐蝕的合金鋼。
巧合的是張國強教授也是我的老師。
我開始時的想法很簡單，鐵和鋁各有優缺點，如果能組合起來形成合金那麼就是一種很有特色的材料，我想前人肯定也幹過只是沒有結果。
二者的熔點相差很大，比重也差很多，又難以親合。
我們決心強行來個 ‘拉郎配’ ”在座的都為他的風趣笑了起來。
“這一場拉郎配可實在不容易啊。
先是搞粉末合金，費了很大的勁一無所獲。
然後是把鐵鋁混合溶液採用電磁攪拌加上機械攪拌，等到形成固液混合態時，再用壓力機反覆揉合，以阻止鐵鋁各自形成晶粒。
終於得到了穩定的鐵鋁合金。
一開始我們從理論推算鐵鋁以3：7 的比例能穩定結合。
後來反覆試驗後，才得到以smenhu.cn : smenhu.cn的比例最穩定，這可是著名的 ‘黃金分割’ 啊。
更絕的是我們後來又把鐵鋁的比例倒過來居然也是最穩定的，我們首次得到了一對 ‘共軛合金’ ，而且他們的熱膨脹係數也極為接近，能很好地焊接結合。
我們攪拌的可是鐵和鋁啊，那可不比和麵。
我們終於找到了一種新增劑??釩，它能大幅度減少攪拌時的摩擦力，並可以使鐵鋁結合得更好。
“形成鐵鋁合金的關鍵是鐵中不能有碳，科學地說是碳含量必須低於萬分之一。
鐵鋁合金也有時效硬化效應，不過不像鎂鈉合金那麼嚴重。
我們受到張教授的啟發，也試驗了輻照硬化試驗，一開始並沒有成功。
我們還是進行各種試驗，直到前不久我們才得到成功，必須把合金加熱到合適的溫度再進行輻照。
效果極為驚人，同樣出現了原子間的擠壓現象，雖然只是收縮了百分之一的尺度，可是合金的強度、高溫強度和耐腐蝕性都達到了鈦合金的水平。
而且焊接效能很好。
這可是廉價的鐵和鋁啊。
我們已經初步設計了大規模生產的工藝路線。
不過任何想挑戰鋼鐵的材料，都將面臨一道難關。
“100多年來，鋼鐵工業界在鋼種開發、冶煉工藝、軋製工藝、焊接、鑄造、衝壓等等技術的開發上已經投資了4500億美元以上。
鞍鋼是無力在短期內承擔這麼鉅額的投資，恐怕我國的鋼鐵企業聯合投資也是不夠的。
這款合金的高效能和低成本實在是吸引人啊。”
呂水正上將接著說道：“我們的新裝備實在太需要這對合金了。
我們的全電推進的潛艇或核潛艇想要潛入更深的海下，就需要用鈦合金，可是鈦合金不但很貴，而且高質量的焊接技術很難掌握。
如果能用上鐵鋁合金問題就解決了。
這對合金在我們的艦艇都能用得上，艦體用比重大的鐵鋁合金，上層建築用比重小鋁鐵合金的，那該多好啊。
它們又耐腐蝕可以大幅度減輕維護工作量。
坦克和戰車同樣渴望使用這對合金啊。”
王剛高興地說道：“謝謝鞍鋼的工程技術人員，你們又立新功。
為我們國家開發了這麼好的一對 ‘雙胞胎’ 合金。”
大家都笑了起來。
最後由“裝甲合金”專案的徐高工彙報：“自從美國人研製出貧鈾裝甲，並在海灣戰爭中大出風頭以來，各軍事強國紛紛投入力量研製。
俄國已經研製出來並投入了使用。
我國也組織了力量在開發。
貧鈾裝甲既不是含鈾的均質合金，也不是陶瓷夾心複合裝甲那樣的夾層裝甲，而是以一種特殊的超高強度鈾合金製成網狀嵌入裝甲鋼板中，使裝甲鋼板能承受巨大的穿甲能量，而且對聚能穿甲彈同樣有效。
它的缺點是鈾的放射性射線對封閉的坦克中的乘員的影響令人擔憂。
我們專案組吸收了貧鈾裝甲的思路，但是採用了我國富有的鎢，鎢是金屬中熔點最高的，比重也是很高的，與鈾接近。
各國的火箭發動機的噴口都是用鎢絲與銀溶合後製作的。
不過我們不是用鎢絲來代替鈾絲。
“我們專案組的陳明冬教授是研究 ‘金屬晶須’ 的專家。
一些金屬在一定的條件下會長出 ‘鬍鬚’??極細微的絲狀物，它們的晶狀結構完全沒有缺陷，因此強度是基體金屬的幾十倍，效能十分驚人。
但是自然生長的晶須都很短，僅幾個毫米，難以利用。
陳教授經過長期不懈的研究，找到了鐵的晶鬚生長的催化物質和最佳環境條件，能以較快的速度生長出數釐米長的晶須。
然而鐵的特性不能滿足我們的要求。
立項後我們組織人員與陳教授共同攻關，有了鐵晶須的成功例子，我們的進展還算順利的。
經過無數次的試驗、分析，在5月份我們終於找到了鎢晶鬚生長的最佳化環境，助長的催化物質，得到了少量的4－6釐米長的鎢晶須，單根的強度十分驚人，既耐高溫，比重又大。
“我們的另一組人研究將鎢晶須嵌入裝甲鋼板的工藝。
他們將晶須鍍上銀以防止氧化，然後編織成網狀在真空中放入二塊加熱的裝甲鋼板之中，就成為以鎢晶須作骨架的超高強裝甲了。
經計算機模擬，在三塊裝甲鋼板中夾二層晶須網的防彈效果最好，當遭受穿甲彈打擊時最能發揮它的超高抗拉強度的作用。
聚能穿甲彈的超高溫金屬流，遭受耐高溫、高比重的鎢晶須的阻擋，失去了作用，效果比陶瓷夾層還要好得多。
如果最終能大量生產的話，按理論推算防護效能可大幅度超過貧鈾裝甲。”
呂水正上將接著說道：“這幾個專案都具有極高的軍事價值，我部的專家以專案組研製的少量樣品做試驗，效果極為令人鼓舞。
鎂鈉合金用在飛機和直升機上可以減輕自重，如果鎢晶須網能嵌入鎂鈉合金裝甲板中又可大幅度提高它們的裝甲強度。
它的耐腐蝕效能對艦載機和艦載直升機的意義很大，又可以用於小型高速艦艇上。
鐵鋁合金對戰車和重型艦艇意義重大，以前哪裡敢想象用鈦合金來造戰車和艦艇啊。
用它來建造雙層艇體的核潛艇或電動潛艇，簡直是令人神往。
“我部的專家十分敬佩這些專案組能研製出這麼出色的材料，一致認為它們如能大量生產投入實用，對我軍武器系統效能的提升將產生不可估量的影響。
請求中央大力支援它們及早投入大生產。”
孔令俊助理興奮地說道：“我對武器系統是外行，可這些材料也是民用工業進步的巨大推進力啊。
我國的鋼產量已是世界第一，可是很多優質鋼材還要進口。
如果鐵鋁合金能大量生產，我看至少可以獨佔世界上的不鏽鋼市場，不鏽鋼不僅貴，強度也低，耐腐蝕效能也不及鐵鋁合金。
用鐵鋁合金來造船那麼效能無可比擬，完全可以帶動船舶的出口，再也不用進口鋼板來造出口船了。
“前些日子我參加了運輸機專案組的討論，藉助金龍電池的神威，我國的航空工業可以用電動螺旋槳飛機佔領世界的支線客機和遠端貨機市場。
總書記還建議利用我們的低成本、低營運費用，來改善乘坐條件，如放寬座椅的間距、提供電話手機和手提電腦的網路介面讓乘客可在客機上上網，既可辦公，也可玩遊戲看新聞，那麼還可以佔據相當一塊的遠端客機市場。
如果採用了鎂鈉合金??這種神奇的超輕材料，那麼成功率將更大。
我國由此可以得到的經濟效益將是難以估量的，一架飛機可以換回多少農產品啊。”
科技助理秦邦定也高興地說道：“我國以往的不少發明創造，往往成為展品，發明者或研究所獲得所謂的 ‘成果獎’ 就結束了，我國的經濟不能從科技進步中獲利。
那是多大的浪費啊。
更大的問題是造成國民普遍不關心、不重視我國的科技進步。
這次我們一定要實施大規模生產，以推進經濟的發展，讓這些科技成果儘快轉化為生產力。”
大家的討論十分熱烈。
最後王剛作了總結髮言：“讓我感到欣慰的是，現在不只是科研人員在埋頭搞研究了，我黨已湧現了一大批優秀的科技管理幹部，他們同樣在努力推進我國我軍的科技創新。
中華民族科技興國大有可為啊。
現在經濟發展的勢頭很猛，資金有點緊張。
這三個專案的資金要確保，投入的力度要大，要儘快完成向大生產的轉化，讓軍民用產品儘早用上這些神奇的材料。
據財務專家的預測，我們當初在金龍電池專案上的幾百億的投入，只要1年多就能收回。
也許這是一個特例。
中央決定， ‘鎂鈉合金’專案組劃入長安工程局管理。
李明智同志又要辛苦了，希望你能再打一個漂亮仗。”
李明智刷一下起立，朗聲答道：“是，一定完成任務。”
“鎢晶須裝甲專案由總裝備部組織實施，這個產品的用途比較單純，主要是軍用。
當然今後也可用於高階防彈汽車，可組織出口給那些高階使用者。”
總書記時刻不忘民用經濟的思想給大家留下了深刻的印象。
“是，我們一定完成任務。”
呂水正上將堅定地接受了任務。
“鐵鋁合金和鋁鐵合金這對 ‘雙胞胎’ 就交給鞍鋼了，希望鞍鋼的同志能以此為契機第二次成為我國鋼鐵工業復興的基地。”
聽到中央如此評價這一專案，汪繼巨集高階工程師心情無比激動，他也站了起來：“感謝中央的信任，我們鞍鋼人一定完成任務。”
王剛連忙招呼他：“請坐。
鞍鋼可以先選擇一個條件好的分廠封閉起來，由專案組指導改建成鐵鋁合金的生產線，並研究出實用的生產工藝。
這個產品的用途會很廣，鞍鋼的鋼研所要全力研究後續的成型和加工工藝。
這三大專案涉及巨大的投資，事關我國的復興大計，國安部必須採取最嚴格的保密措施，要抽調精幹的幹部。
各專案組都要配合國安部的安全保衛工作，大家一定要理解保密工作的重要性。
資金方面請孔助理調研後策劃一個方案交政治局討論，然後負責資金的排程和運用。
我們還是要利用社會主義的優越性，集中全國的財力、物力和技術力量來加速辦成這三件大事。
“同志們，你們衝在了科技興國的前沿，這三大專案如期完成後，中華民族將再次以新的四大發明震驚世界。
不過我們不會再幹那種用火藥來放煙火，用指南針看 ‘風水’ 的蠢事了。
我們將充分運用這些發明強國強軍，再次登上世界上最強大的國家的位置。”
中華民族能如此上下齊心地推進科技興國，離開世界一流強國的地位還會遠嗎？