直到派去远东地区的采矿队,带回来疑似稀土的物质,他才脱身出来。
“好!好!好!这个应该就是稀土了,汝成你们现在的任务是全力分离各种稀土物质。
稀土总共有17种稀有金属元素,但我们现在需要的是轻稀土镧系元素中的钕,具体的区分很简单,用天平称同等量的稀土,哪种稀土最轻,哪种就是镧系稀土,你们只要从轻稀土中提炼出钕就可以了。”
“陛下,可是我们不知道哪种元素是钕?也不知道怎么分离?无从下手啊!”王汝成苦着一张脸回道。
“总共只有那么几种元素,你们每样都试,至于怎么分离提纯,朕也不知道,这要靠你们去想办法,搞科研哪有容易的事,都很难,只有经过不断的实验才能有所建树,别抱怨了,快去干吧!这是命令。”
“是”王汝成被杨文礼一唬就老实了。
钕铁硼强磁铁中的硼含量极少,只有2。5%左右,而且硼砂各大药店都有售,杨文礼就取了巧,打算买一点算了。
现时段硼砂是西藏地区的特产,从1563年就开始了人工制造,远销世界,可见它的开釆量也很大,有充足的硼砂供应。
既然有了稀土,杨文礼就舍弃了励磁电机的设计,全力设计稀土永磁发电机。
发电机分单相、两相和三相,又分异步和同步,还分交流与直流,杨文礼选择了三相同步永磁交流发电机。
永磁发电机分转子永磁发电机和定子永磁发电机,其中定子永磁发电机构造最简单,它的转子无需绕组,因此也无需碳刷、活动环,非常简单,而且散热更快,能减少退磁风险,可以显著提高发电机的使用寿命。
杨文礼是站在巨人的肩膀上搞发明,吸取了前人的经验,少走了许多弯路,前人几百年的经验,他直接就拿来用了,速度不可同日而语。
只不过其中涉及到很多的计算,还是很费时间的。
在这段时间里,札幌市进入了良性的发展轨道,如今札幌市已有近十万市民,在古代也属大型城市了。
这里商业繁华,风景优美,民众安居乐业,好一派欣欣向荣的景像。
“你好!我想在商业区租个铺面,不知道要办什么手续?”
一位穿着和服打扮的和人,礼貌的问政务大厅的工作人员道。
他的穿着很另类,除了一些上了年纪的老人,如今远东王国已很少有人穿和服了,所以工作人员很怀疑的问他道:“对不起!请问你是本国公民吗?”
“我是陆奥国的,我只是商人,难道不可以吗?”
“对不起!外国人不准租铺经商,你只能在海关规定的保税区租铺。”
“什么?我什么时候成了外国人了,你不也是日本人吗?真是好笑。”
“听着,我不是日本人,我是远东王国的公民,我们只是同一个民族,但我们分属两国,懂吗?
请你马上出去,否则我会报警抓你。”
“你这个外国人还想在我们这里赚钱,别做梦了,快滚吧!”
在后面排队的和人,听到了两人的对话,也不满的对那日本人吆喝道。
“真是不可理喻,你们居然助纣为虐,甘当和奸,你们迟早会后悔的。”那日本人涨红着脸,气极而发,边往外走就边囔囔道。
……
第247章 钕铁硼永磁铁()
终于有日本人发现了札幌市的商机,毕竟上十万人的城市,任何商人都想掺一杯粒�
但是远东王国虽然不禁止外国人来札幌,可是却不允许外国人在国内经商办企业,他们等于只是游客,只能消费,不能赚钱,而且还要定期向警察署报备,限制比较多。
这只是一件微不足道的小事,正在设计发电机和水轮机的杨文礼并不知道,也没影响远东王国的发展,大家还是照样过着幸福的日子。
二个月之后的某一天,王汝成又找到杨文礼报喜讯道:“陛下,我们终于研制出了钕铁硼永磁铁,果然磁性强大,请陛下去检验吧!”
“在哪里?”杨文礼惊喜的问道。
“在实验室内,它的磁性太强大了,微臣不敢随便拿着走,陛下请亲自去看吧!”
“好!”杨文礼高兴的应了一声,拔脚就走。
到了实验室内,杨文礼颤抖着双手拿起那块条形的永磁体,亲自实验其磁性强度。
“陛下,我们不知道这是否是钕铁硼材料,我们实验了好几种材料都具有强磁性,选择了磁性最强的这种。”
“不要紧,我们要的就是它的强磁性,它能显著提高发电效率,它是否是钕铁硼还是钴钐磁铁都不重要。
不过因为它的磁性太强,又性质很脆,不耐氧化,你们必须想办法给它镀一层锌,这样才算最终的成品。”
“锌?是一种新型金属吗?”
“是的,我们札幌的出羽矿山就有铅锌矿,镀锌是一种很重要的金属防氧化加工工艺,许多钢制件表面就要镀锌。”
“陛下,那该怎么镀锌呢?”
“和电解铜的工艺差不多,阳极是待镀锌件,阴极是锌板,只不过镀锌溶液有不同,不知道用硫酸、盐酸或硝酸行不行,这个我也不知道了,这需要你们去实验。”
“哦!我知道该怎么做了。”
就这样,水轮发电机的研制刚解决一个问题,就又出现一个新问题,不过这些新问题都是杨文礼直接指出来的,避免了事后出问题,再停机改造的麻烦。
不过杨文礼是随口就吩咐下去了,并没有亲自参与研究,也产生了一个算是意外之喜的后果。
约摸一个月之后,王汝成就手拿两块样品来找杨文礼了。
“陛下,我们听了你的指导,试着给金属件镀锌,可是却发现了两种镀锌材料,一种特别的光亮,一种呈亮银色,不知道哪种才是真正的镀锌,请陛下明鉴。”
杨文礼接过两块样品一看就心里明镜一样清楚,他笑着回答王汝成道:“这其中不那么光亮的才是真正的镀锌,这是大型工业化的必备防氧化工艺,你们能在这么短的时间内做到,非常的不容易,你们的功劳很大。
这样吧!由于这项工艺非常重要,你们的功绩不能不赏,你手下参与研究的几个助手,从现在起就取消奴隶身份,正式成为一名光荣的科研人员。
今后如再有新技术、新工艺的研发,你们可以享受这些先进科技带来的丰厚利润,这就是知识财产权,我会叫议会和你们协商一个知识财产权占商品纯利润的多少比例,设定为法律,这样科研人员的付出,就能获得丰厚的回报。”
说完这番话,杨文礼举起手中的另外一块样品笑着说道:“而这件样品,也非常不简单,这叫镀铬,是一种更高级的防氧化和美化工艺,经它镀铬的产品非常名贵,只作为高级餐具和刀剑等名贵物品的防氧化美化工艺,具有很高的经济价值。
这两种工艺,你们还需深入研究,要镀得更稳固,耐热耐酸碱等侵蚀,特别是镀锌,就不耐酸碱,也不耐热,你们还须想办法,解决这些问题。
当然,这些科研任务没那么急迫,也不是一朝一夕能解决的,慢慢来吧!”
“陛下,那钕铁硼永磁铁,采用哪种工艺呢?”
“就镀铬,钕铁硼永磁铁本就是很名贵的东西,铬金属非常耐热,装在发电机内是相得益彰。
另外,我们自己的设备和配件,不需要考虑太多的经济利益,我们唯一要考虑的是使用寿命,能长时间免维护等问题。”
“嗳!我知道了。”
虽然研制水轮发电机,非常不简单,但通过科研人员的努力,各项难题被一项一项攻克了。
另外,不得不说,杨文礼是开了掛的,就拿水轮机的涡轮叶片来说,后世中国八九十年代都加工不出一片合格的涡轮叶片,以至于我国的潜艇螺旋桨被国外嘲笑是深海噪音源。
涡轮叶片是典型的不规则形状,无论是直接削制还是模铸,都需要精密五轴联动机床加工,那时的中国没有,当然做不好了,加工出来的螺旋桨,就不那么好了。
可杨文礼有强大的精神力支持,他能发现极其细微的瑕疵,如果再通过实际试验,他做出来的模具,甚至用现代最好的机床都做不出来。
所以对杨文礼来说,水轮发电机,唯一的难题就是材料,工艺和技术没有丝毫难度。
这么说吧!经杨文礼亲自设计、亲自检测、又亲自制模,做出来的水轮发电机,一出来就和现代最好的水轮发电机发电效率、使用寿命、免维护性等方面有的一比。
而他手下的五十位奴兵,由于跟随他做科研日久,也练习了冥想之术,精神力大大强于常人,如果按后世八级工的标准,那他们就个个都是九级工,还要超过八级工的水平。
这就是他敢搞基础科技的底气,他资本雄厚,任何难题,到了他手里,往往是易于反掌,如此的开掛,没有点成果是不可能的。
到了八月中旬的时候,经过杨文礼和全体科研人员的努力,终于动手制作出来一台全世界最先进的三相永磁水轮交流发电机。
经过计算,这台发电机的体积很巨大,光一台发电机就供应全国的电力是绰绰有余,当然,工业区和开发区将来要使用很多的用电设备和机械,科研人员留出了很大的空余,甚至是大部分的用电空余。
……
第248章 预知未来()
研制出发电机,并不代表就可以马上运行发电,因为还没有用电设施,也没有变压器、输电线路等设施,万里长征才走出了第一步。
“陛下,我们拿去水坝装起来试一下吧!”当发电机刚研制出来时,王汝成就积极提议道。
“呵呵!还早得很呢!我们接下来的科研任务更重了。
我们首先得制定用电标准,我决定民用电的用电标准是220伏、工业用电的标准是380伏,高压输变电的标准是220千伏。
在这个基础上,我们再研制输变电器,还有输电塔以及高压绝缘子。
高压电的电弧特别长,又有强电磁辐射,对人有相当大的危害,得有相应的安全标准。
我决定高压线路与地面的最小距离不得小于7米,而低压线路,包括380伏和220伏的用电线路全部用橡胶包裹绝缘,在地下排污水道内架设,最大限度的减少人员触电风险和减少电磁辐射。
还有输变电柜,电度表、开关、保险等输变电设施,这个任务不轻。
这还只是输变电环节,还有用电设备和产品,比如各型电动机,电灯以及用电机和电子设备做出来的各种便民机械与设备,比如打米机,榨油机,抽水机、路灯、空调、电饭煲等等。
最重要的是我们的工业机械设备,那是用电大户,任何用人力的机械,都可以用电机代替,以减轻工人的劳动强度。
这个工程比较大,我们当然不可能全部发明完善才开始发电,当务之急是发明电灯和空调,改善民众的生活质量,其余的设备与产品,留待以后慢慢去完善。”
“电灯?空调?陛下,我们不知道是什么东西唉!”
“嗯!这个……”杨文礼大囧,这些土著根本没见过这两样东西,也不知道其用途,脑海里当然没有一点概念。
“电灯顾名思义就是会发光的灯具了,只不过它不烧油是用电,!它能长时间发出强烈的光芒,能照亮黑夜,如果札幌市民家家装电灯,街上也装路灯,那么夜晚也如白天般明亮。
工厂里装上电灯,晚上也可以工作,在同一工厂,我们可以分作三班工作,能极大的提高生产效率,也能提供更多的工作岗位。
在商业区,夜晚也可以营业,使白天工作忙的人晚上能逛街买东西吃夜宵,你们说,是不是很方便?”
“确实很方便,只不过不太容易发明吧!我们根本没有相关的任何理论。”
“理论可以暂时不管,我们研究出来了就可以制定理论,不过确实很难,据朕所知,有三种电灯,第一种是最简单的白炽灯,它是将电能转化为热能进而发光的原理,发光效率很低,只有不到10%的发光效率,而且产生很高的温度,非常耗电不节能,发出的光受灯丝性能的影响,有点偏黄,就像是傍晚的余晖一样。
第二种是荧光灯,也叫日光灯,它的综合性能是白炽灯的4倍,能发出明亮的光芒,就像是正中午的日光一样明亮,而且不太发热,有优异的节能效率,是一种非常节能的电灯。
第三种叫……唉!不说了,那种灯反正做不出来。
就是日光灯的研制也非常困难,它最大的困难是要三种基色荧光红、绿、蓝三色光的荧光粉氧化钇(发红光,峰值波长为611nm)、多铝酸镁(发绿光,峰值波长为541nm)和多铝酸镁钡(发蓝光,峰值波长为450nm)按一定比例混合成三基色荧光粉(完整名称是稀土元素三基色荧光粉),它的发光效率高(平均光效在80lmW以上,约为白炽灯的5倍),色温为2500K…6500K,显色指数在85左右,用它作荧光灯的原料可大大节省能源。
另外最重要的是日光灯需要启辉器,而启辉器需要一种稀有气体氖气,也需要一种电子元件:电容。
还有镇流器,虽然制造简单,我们也有硅钢片原材料,难就难在如何计算出灯管的启动电流和稳压电流,这都要事先就计算好,否则镇流器不起作用,或效果很差。
这些都是很麻烦的问题,我也只知道大概,不知道如何解决,这些都需要你们自己去实验和计算。
……”
杨文礼还想接着说下去,就被王汝成打断了,他苦着脸说道:“陛下,你说得太复杂了,我们一时之间无法理解,还有那三基色荧光粉和那什么氖气,我们更是闻所未闻,虽然我们一定会努力研发,但是因为难度太大,微臣也不敢保证一定会研发成功。”
“嗯!朕也知道很难,但是我们科研人员就像是战士一样,要勇敢无畏、勇攀高峰,这是我们的使命,不难就
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