首頁> 歷史軍事> 目錄頁> 第487章 密封圈的改良辦法

第487章 密封圈的改良辦法

2026-10-25 10:20:29 作者: 聲音畫家

  瀝青密封圈試驗成功後,整個蒸汽谷都熱鬧起來。

  工匠們奔走相告,說陛下用黑乎乎的石油煉出了神仙一樣的寶貝,困擾大家半年的密封難題,總算有了解決辦法。

  江豐年更是逢人便夸,說陛下是天降聖人,無所不知,無所不能。

  秦烈卻沒有因此鬆懈,因為瀝青在低溫下會變脆。

  大同的冬天零下幾十度,寒風像刀子一樣,瀝青密封圈未必撐得住。

  他還得找一種更耐寒、更耐用的材料。

  秦烈能想到就是硫化松脂。

  松脂是松樹分泌的樹脂,這個時代並不罕見。

  人們用它做火把、制油墨、入藥,甚至拿來燻肉。

  松脂本身有些彈性,卻經不起冷熱變化,遇熱會化,遇冷則脆,單獨拿來做密封材料,和瀝青差不多。

  

  如果往松脂里加入硫磺,再加熱處理,便能大幅提高它的彈性和耐用性。

  它當然比不上真正的橡膠,卻能勝過純瀝青和純松脂。

  更重要的是,硫化技術本身就是日後處理橡膠的關鍵。

  現在先把工藝摸熟,等將來拿到橡膠,便能直接派上用場。

  這天下午,秦烈來到丹房分院,親自指導學子們進行硫化松脂的試驗。

  丹房裡,幾個學子正圍著案台忙碌。

  案上擺著幾塊黃色松脂、一小罐硫磺,還有幾個鐵碗、鐵勺和酒精燈。

  這些學子都屬於化學科,之前跟著秦烈蒸餾過石油,已經積累了一些經驗。

  只是眼前的試驗,他們還是第一次接觸。

  一個名叫劉化的學子捏起一小塊松脂,在指間掰了掰,松脂立刻裂開。

  他抬起頭,半信半疑地問道:「陛下,這松脂加了硫磺,真的能變得有彈性?」

  他把碎掉的松脂放回案上,又補充道:「學生小時候常拿這東西玩,一掰就斷,跟玻璃似的。加一點硫磺,就能變好了?」

  「先做出來再說。」

  秦烈拿起一塊松脂,在鐵碗邊敲了敲,「把松脂切碎,放進鐵碗裡,用小火慢慢熬化。火不能太大,燒糊了,這一鍋就廢了。」

  學子們立刻分頭行動,將松脂切成小塊,放進鐵碗,用酒精燈從下方加熱。

  松脂漸漸融化,變成黃色的黏稠液體,空氣中很快多了一股清新的松香味。

  秦烈取過一小撮硫磺粉,放在指尖捻了捻:

  「現在加硫磺。按十份松脂、一份硫磺的比例來,慢慢加,一邊加一邊攪。」

  他指了指那罐硫磺:「硫磺要提前研細,不能留太大的顆粒,否則混不均勻。」

  劉化應了一聲,小心翼翼地用小勺舀起硫磺粉,一點一點撒進松脂里。

  另一隻手握著鐵勺,不停攪拌。

  硫磺混入後,松脂的顏色從黃色逐漸變成深褐色,黏度也越來越大。

  鐵勺攪動起來明顯沉了許多,劉化的手腕很快酸了起來。

  「火再小一點。」

  秦烈俯身看了看鐵碗裡的松脂,「別讓底下糊了。攪拌時儘量順著一個方向,別來回亂攪。等硫磺完全融進去,裡面看不到顆粒,再停手。」

  學子們輪流攪拌。

  約莫一刻鐘後,松脂和硫磺終於融成一體,變成深褐色的黏稠物。

  表面泛著一層光,看不出半點硫磺顆粒。

  秦烈讓人取來一塊抹過油的石板:「倒上去,攤開,等它冷下來。」

  硫化松脂冷卻後呈深褐色,表面光滑。

  劉化伸手按了按,指印很快陷了進去,鬆開後又慢慢恢復。

  他拿起一塊試著彎折,松脂沒有像往常那樣立刻斷裂,反而被拉長了一截。

  等他鬆手,松脂又緩慢地縮了回去。

  「真有彈性!」

  旁邊的學子忍不住叫出聲,「純松脂一掰就斷,這個居然能拉長!」

  劉化把那塊硫化松脂翻來覆去地看,又用指甲掐了掐,臉上的懷疑已經變成了驚喜:「陛下,這東西軟而不粘,能拉還能回彈,比瀝青軟和多了。」


  秦烈接過他手裡的松脂,試了試韌性:「不錯。彈性比純松脂好不少,耐低溫性也應該比瀝青強。」

  他將三種材料分別放到案上:「做個對比試驗。純松脂、瀝青、硫化松脂,各取幾塊,放進冰水裡浸一個時辰。等撈出來以後,再看誰先裂。」

  學子們馬上準備樣品,將三種材料一一放進冰水。

  一個時辰後,樣品被撈了出來。

  純松脂剛彎下去,便「咔嚓」一聲碎成了幾片,像玻璃一樣。

  瀝青勉強撐過了第一下,第二次彎折時,表面便裂開了一道口子。

  硫化松脂被來回掰了幾次,只是發生了變形,始終沒有裂開。

  幾個學子圍在案邊,盯著那塊硫化松脂看了半天。

  「真神了!」

  有人用手指敲了敲案面,「加了硫磺,松脂竟像換了個東西。」

  一個年輕學子拿起樣品,反覆檢視後,終於忍不住問道:

  「陛下,這硫磺加進去,怎麼就能讓松脂變得有彈性?學生實在想不明白。」

  「松脂里的某些成分,和硫磺在加熱時發生了反應,生成了新的物質。」

  秦烈指著手裡的樣品說道,「這種新物質既保留了松脂的黏性,又增加了韌性,所以不再像原來的松脂那樣一碰就碎。」

  他將樣品放回案上:「至於其中更具體的變化,等你們把化學學得更深,自然會慢慢弄清楚。」

  學子們點著頭,目光仍停在那塊硫化松脂上。

  他們原本以為松脂和硫磺只是兩樣普通材料,沒想到加熱混合後,竟會變成完全不同的東西。

  劉化一直沒有說話。

  他捏著那塊樣品,眉頭時而皺起,時而舒展。

  過了片刻,他忽然抬起頭:「陛下,學生好像明白了。」

  秦烈看向他:「你說。」

  劉化拿起一旁的鐵片,在案上比劃道:

  「這和煉鐵有些像。純鐵太軟,加了碳就成了鋼,既硬又韌。松脂本來軟而脆,加了硫磺,便成了硫化松脂,又彈又韌。」

  他越說越順:「材料還是那些材料,可換了成分和做法,性質就不一樣了。」

  秦烈點了點頭:「說得不錯。無論煉鐵還是硫化,都是在改變物質的成分和結構。能從煉鐵想到這裡,說明你在動腦子。」

  劉化被誇得耳根發紅,連忙躬身:「陛下過獎了,學生只是隨便猜的。」

  「不是隨便猜。」

  秦烈看著他,「這是格物。」

  他抬手指了指案上的三種材料:「格物窮理,就是從不同的事物里找出相通的道理。今日你能從煉鐵想到硫化,日後便能從硫化想到別的東西。好好鑽研,化學科還需要有人挑起擔子。」

  劉化鄭重應道:「是,學生記住了。」

  秦烈又讓他們做了幾隻雙層密封圈。

  內層用硫化松脂,外層用瀝青麻布。

  密封圈做好後,便裝到一台小型蒸汽機上進行測試。

  蒸汽升壓之後,活塞很快運動起來。

  接縫處沒有漏氣,機器運轉也比預想中穩定。

  此前泡過冰水的密封圈裝上以後,同樣沒有出現脆裂。

  蒸汽機連續運轉了一段時間,功率始終保持在四十馬力以上。

  劉化站在機器旁,看著穩定轉動的飛輪,回頭說道:

  「陛下,這硫化松脂確實管用。冬天密封圈凍裂的問題,至少暫時不用擔心了。」

  秦烈看了一眼測功裝置:「先別急著下結論,還要繼續試。不同溫度、不同配比,都得記錄下來。」

  他說得平靜,心裡卻很清楚,硫化松脂終究只是權宜之計。

  它比瀝青強,卻遠遠比不上真正的橡膠。

  橡膠的彈性、耐磨性和耐高低溫效能,都不是硫化松脂能夠相比的。

  橡膠可以拉長數倍而不斷,硫化松脂最多只能拉長兩倍。

  橡膠製成的密封圈能用幾年,硫化松脂卻未必撐得過幾個月。

  更麻煩的是,松脂的產量有限,根本不適合大規模供應。


  秦烈問道:「松脂的產量怎麼樣?」

  劉化想了想,答道:「回陛下,松脂得從松樹上割。只要在樹幹上劃一道口子,再在下面掛桶收集。一棵松樹一年也就能割幾斤,割多了,樹便活不成了。」

  他頓了頓,又道:「全國的松樹雖然不少,可要大規模采脂也不容易。況且割過脂的松樹木質會變差,不能再做棟樑。百姓靠松樹吃飯,自然也不願意把樹割壞。」

  秦烈皺了皺眉。

  「所以,瀝青和硫化松脂都只是過渡。」

  他看著手裡的樣品,「真正適合做密封材料的,是橡膠。」

  學子們紛紛抬頭。

  秦烈繼續說道:「南洋的熱帶雨林里,有一種樹叫橡膠樹。割開樹皮,便會流出白色汁液,像牛奶一樣。汁液凝固以後,就是橡膠。」

  他將硫化松脂放回案上:「橡膠的彈性比硫化松脂好得多,能拉長五六倍而不斷;耐磨性也強,做成密封圈,可以用上幾年。它不怕冷,也不怕熱,零下幾十度不容易裂,受熱後也不會輕易融化。」

  學子們聽得面面相覷。

  「而且,一棵橡膠樹一年能割出幾十斤汁液。」秦烈說道,「割過以後,樹還能繼續生長,不會像松樹那樣一割便傷了根本。」

  劉化張了張嘴,還是有些不敢相信:「陛下,世上真有這樣的樹?」

  「有。」秦烈答得乾脆,「朕在古籍里看過記載。南洋當地的人,會用一種樹的汁液做鞋子、做瓶子,製成的東西很有彈性。那便是橡膠樹。」

  這當然不是他從什麼古籍中看到的。

  只是這個來歷,足以讓旁人信服。

  另一個學子問道:「陛下,橡膠樹能不能種在華夏?」

  「北方不行。」

  秦烈搖了搖頭,「橡膠樹只適合熱帶,怕冷。等下了南洋,便把種子和樹苗帶回來,在南洋以及兩廣、雲南的熱帶地區試種。只要種起來,橡膠便不會斷了來源。」

  他看向案上的硫化松脂:「不過,生橡膠同樣需要硫化。它遇熱會變軟,遇冷會變脆,和未經處理的松脂差不多。加入硫磺之後,橡膠才會變得又彈又韌。」

  秦烈抬手敲了敲案面:「所以,今天讓你們做硫化松脂,不只是為了眼下這台蒸汽機。把工藝練熟,將來有了橡膠,便能少走許多彎路。」

  學子們這才明白過來。

  原來陛下讓他們試驗硫化松脂,既是解決眼前的問題,也是提前為橡膠做準備。

  劉化等人相互看了一眼,紛紛拱手:「陛下深謀遠慮,學生佩服。」

  秦烈擺了擺手:「先別急著佩服。把硫化松脂的工藝繼續完善,找出最合適的配比和溫度。」

  他指了指剩下的硫磺:「硫磺多了少了都不行,溫度高了低了也不行。多做幾組試驗,把每次的結果記清楚。」

  「還有,其他樹脂也可以試試。」

  秦烈補充道,「桐油、亞麻油、大漆,都加硫磺試一試。說不定能找到比松脂更合適的材料。」

  「是!」

  學子們重新忙碌起來。

  有人調整松脂和硫磺的比例,有人取來桐油和大漆,還有人蹲在爐邊記錄溫度。

  丹房裡很快又響起了切割、攪拌和搬動器皿的聲音。

  秦烈站在一旁,看著他們各自忙開。

  瀝青解決了密封的燃眉之急,硫化松脂又補上了耐低溫的缺口。

  雖說這兩樣都不是最理想的材料,卻足夠支撐蒸汽機繼續改進。

  等蒸汽機車和蒸汽船造出來,再去南洋尋找橡膠樹,密封材料的問題才算真正解決。


關閉
Δ