二、冰火真相
a.技术解密:
一、冰鳞效应:磁石与低温冶金的奥秘
1. 磁石粉引导铁晶垂直生长
宣府校场的寒霜棚内,温度计的水银柱凝固在-20℃刻度,空气仿佛冻结成冰。徐光启戴着羊皮手套,小心翼翼地将磁石研磨成的细粉撒入铁水。暗红色的铁水表面泛起奇异的波纹,在极寒与磁场的双重作用下,一场微观世界的奇迹正在悄然发生。
"快看!"工部年轻匠人李青突然指着坩埚惊呼。原本沸腾的铁水表面,逐渐浮现出细密的银白色纹路,如同冬日窗棂上的冰花。徐光启立即将样本取出,在特制的冰槽中急速冷却。当他用放大镜观察时,呼吸几乎停滞——铁晶体竟在磁石粉的作用下,沿着垂直轴方向整齐排列,形成了前所未见的片状纳米结构。
这个发现让徐光启想起严承影遗稿中的批注:"磁引寒铁,其晶如鳞。"此刻看来,绝非虚言。他取出实验记录册,颤抖着写下:"磁石粉(Fe_3O_4)在强磁场与低温环境下,可定向引导铁晶体生长。"为了验证这一现象,他立即安排对照组实验:在相同温度下,分别对掺入磁石粉与未掺入磁石粉的铁料进行锻造。
三日后,测试结果震撼了所有人。普通铁甲的铁晶体杂乱无章,而掺入磁石粉的样本,其铁晶体如同训练有素的士兵般垂直排列。徐光启通过硬度测试仪得到确切数据:在磁石粉的作用下,晶格能降低了15%,甲胄硬度相比普通铁甲提升了30%。更令人惊奇的是,这些片状纳米结构赋予甲胄独特的韧性,在承受冲击时能有效分散应力。
"这是因为洛伦兹力。"徐光启向围观的工匠解释道,"磁石产生的磁场,让铁原子在结晶过程中受到定向作用力,从而改变排列方式。"他摊开《崇祯历书》中关于磁力的章节,"就像天上的星辰遵循引力规律运行,微观世界的原子同样受磁力支配。"
然而,这个重大发现却让在场的晋商代表王云帆坐立不安。他深知,一旦这种技术推广,自己通过偷工减料谋取暴利的生意将彻底终结。"不过是奇技淫巧!"他强作镇定地反驳,"如此复杂的工艺,根本无法大规模应用!"
徐光启没有理会他的质疑,而是将目光投向远方的长城。寒风卷起雪粒,拍打在残破的城墙上。他知道,这项技术不仅是锻造工艺的革新,更是大明军备的希望。那些整齐排列的铁晶体,就像等待出征的士兵,随时准备为守护家国而战。而磁石粉引导铁晶生长的秘密,终将
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