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第185章 合成橡胶
秦银华、夏子麟、孙龙飞、唐凯、谭真等来送礼时，刘云龙问秦银华：“最近在研究些啥？”
秦银华说道：“我们在改进硅钢。”
“哦，怎么个改进法？”
“硅钢不是分有取向硅钢和无取向硅钢吗？现在加工硅钢用的都是冷轧，我们正在研究热轧。”
“嗯，不错。想不想研究点新产品？”
“你不会是又有什么新钢种了吧？”
“新钢种是层出不穷的，以后有你研究的。这次你给我研究磁铁。”
“磁铁？不就是四氧化三铁吗。我们有了磁铁矿，还有啥好研究的？”
“磁铁矿中并不都是四氧化三铁，里面含有很多杂质，杂质多了，它的磁场强度就不理想。即使提纯后熔成块也很脆，不容易加工。”
秦银华问道：“你让我研制强度高的磁铁？”
“对。天青石研究过了吧？”
“研究过了，天青石主要是硫酸锶、硫酸钡，还含有些铅、铁、钙，也提炼了氧化锶，用铝还原氧化锶后，得到了这种金属锶。可就是不知道这个锶能派什么用处。”
“你用硝酸铁、碳酸锶、柠檬酸为原料，加入氨水调节ph，然后蒸发水分，它们会变成粘稠状的胶溶物，在100c下干燥，加温到450c，除去杂质，研磨后，再加温到700-1000c，这时生成的物质叫锶铁氧体，它的分子式是SrFe12o19，有很强的磁性。”
“啊？锶和柠檬酸也能做磁铁？”
“嗯，锶能做磁铁。柠檬酸不仅仅是用作食品中的调酸剂，蓝图中的显影剂，做磁铁时，它能用作胶溶体。以后你还会发现柠檬酸可派很多用处。”
“这个锶铁氧体要不要加其它化合物？”
“它可以直接使用。不过与钡铁氧体混合后，效果更好。”
“钡铁氧体的制备工艺与锶铁氧体的制备工艺一样吗？”
“差不多。锶铁氧体、钡铁氧体的混合比例，由你们去研究。这种磁铁不易退磁，不易腐蚀，但这种磁铁和硅钢一样，也分各项异性、各项同性。”
“做了磁铁，还是用于发电机、电动机吗？”
“你研制出新型磁铁后，先就给我做指南针。把磁针装进轴承里让它能自由转动，再在一个盘上刻上度数，把他们组装起来后，一起装进一个盒子里，携带起来就很方便了。”
“做了指南针卖给谁呀？”
“边晓松他们经常要在深山老林里勘探，有了指南针就不会迷路了。今后我们还要出海，也需要罗盘。”
“懂了。”然后秦银花问道：“我们南直隶境内有天青石矿吗？”
“有呀。”
“在哪里？”
“应天府的溧水县就有天青石矿。”
“那我们为啥不去开采？也是怕被南京的贪官看中吗？”
“嗯。天青石是极其昂贵的颜料，我们现在开采后，万一被南京某位高官看中了，还有我们的份吗？”
“说的也是。还有哪些地方有天青石？”
“在西域。”
“在西域？”
“对。全世界80％的天青石矿集中在西域。”
秦银花、夏子麟、孙龙飞等人一听，西域太遥远了，看来今后只能找机会开采溧水的天青石矿了。
刘云龙说的应天府溧水县天青石矿，位于溧水县爱景山。在后世，经勘探部门勘查，爱景山天青石矿的矿石量为243.7万吨，硫酸锶储量120.7万吨、硫酸锶平均品位48.34％，为中国第二大天青石矿。该矿还伴生15.5万吨高岭土矿。
刘云龙又对秦银华说道：“乔榛在郎溪找到了一个稀土矿。这个稀土矿中有稀有金属元素钍、铈、镧、钇、锆，可能还含有极微量的铀、镭，除铀、镭外，你要想办法把其它几种元素提炼出来。不过钍、铀、镭都有放射性，你们提炼这几种金属元素时，都得穿含铅服装。含有铀、镭的矿残渣都得找个荒芜的地方专门保管。”
秦银华早已熟悉元素周期表，知道有钍、铈、镧、钇、锆、铀、镭等元素，现在听说郎溪找到的稀土矿中含有这几种元素时，高兴地说道：“除了这7种元素外，还有其他元素吗？”
“稀土有轻稀土、重稀土，轻稀土通常含有镧、铈、钍、镨、铷、钷、铕、钐、钇、锆、铀、镭，重稀土的话含有钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等。独居石属于轻稀土的一种，通常就含有钍、铈、镧、钇、锆、铀、镭。”
“提炼这些金属后，乐益学校的学生又能见识到几种金属元素了。”
“嗯。”说着，他把钍、铈、镧、钇、铷、锆在工业上的用途简单地告诉了他们，比如铷也可以做永久磁铁，即铷铁硼磁铁；比如钢中加入千分之一的锆，钢材的硬度和强度都能显着提高。
秦银华问道：“其它几种元素的用途呢？”
刘云龙说道：“其它几种金属元素，暂时还用不着。”
“含铅服装没人生产呀？”
“我会让制衣厂生产的。”
康富标、商周祚等几个人来送贺礼了。
刘云龙收下贺礼后，对商周祚说道：“你马上给我生产一种防护服。”
商周祚问道：“防护什么？”
刘云龙说道：“勘探队在郎溪找到了一个稀土矿，这个矿中的金属钍是有放射性的，矿工和冶炼的工人如没有防护的话，钍发出的放射性射线会危害工人的健康，所以要穿防护服。”
“放射性？”
“什么叫放射性元素，今天我就不和你解释了，你可以去问问秦银华。”
“哦。防护服怎么做？”
“把铅粉和涂料混合在一起后，涂刷在工作服的外面。工人穿着这种衣服能有效防止射线的伤害。”
“好的，我明天就去安排试制。”
在后世，铅防护服是把铅粉与橡胶混合后，制成胶皮，再做成防护服的。现在还没有橡胶，刘云龙暂时就用铅粉与涂料混合做防护服，尽管效果不如胶皮防护服，但也比没有防护措施要好。
历史上，1828年瑞典科学家贝齐里乌斯发现金属钍后，因不知道钍有放射性，挪威矿工在开采含有钍元素的花岗岩，冶炼矿石提取金属钍时，因没穿防护服，都长期受到了射线的伤害而过早的去世。
身为来自后世的刘云龙是不允许这种事发生的。
孔尚泽、许三祝几个来刘云龙家时，刘云龙问许三祝：“你想不想在这段时间里研究点新东西？”
许三祝一听有钱赚，忙问道：“是什么东西？”
“合成橡胶。”
“合成橡胶？”
“对。橡胶有天然橡胶、合成橡胶。天然橡胶要用葡萄牙、西班牙在‘新大陆’的橡胶树来生产，我们现在还没有这种橡胶树，所以只能用合成橡胶。”
“怎么个合成？”
“你先研究丁苯橡胶、氯丁橡胶。”
刘云龙接着把丁苯橡胶、氯丁橡胶的合成工艺告诉了许三祝。
丁苯橡胶、氯丁橡胶的原料是丁二烯、氯丁二烯、苯乙烯、氯乙酸钠、乙二胺四乙酸二钠、次硫酸氢钠甲醛。合成这二种橡胶时要用到促进剂二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、十二烷基硫醇，还要用到脱氧剂、ru化剂、过氧化物、还原剂、螯合剂、反应终止剂。
用乙醇生产丁二烯时的催化剂是氧化镁、二氧化硅，代号为31；用乙苯生产苯乙烯的催化剂是三氧化二铁，代号为32；用甲醇、乙醇氨化生产二甲胺、二乙胺的催化剂是三氧化二铝、氧化铜和氧化镍，代号分别为33、34。
后世生产丁苯橡胶的硫化促进剂大多用叔十二碳硫醇，其性能比正十二烷基硫醇要好，但制备叔十二碳硫醇需要丙烯。用煤制备丙烯需要250个大气压，显然在解决氨合成塔、尿素合成塔之前是没法用煤制备丙烯的，因此刘云龙只能用正十二烷基硫醇来生产丁苯橡胶。
孔尚泽问道：“这个橡胶有啥用？”
刘云龙说道：“我们造乐益学校新校舍时，用的空气振动棒与蒸汽机连着一根塑料管，太硬了，一点都不方便。今后要改用橡胶管。橡胶与塑料一样是一种化合物，但它在常温下富有弹性，今后在各方面都有广泛的应用，比如做密封圈，比如做轮胎，比如生产软的鞋底。”
“做轮胎？”
“嗯。我们现在的车轮要么是木质的，要么是铁质、钢质的，直接与地面接触，一点弹性都没有，尽管现在有了防震弹簧，但还是很颠簸的。今后有了橡胶轮胎，车辆行走时，平稳多了。”
“哎，那今后我们做的车辆，又能赚很多钱了。”
“对。你们还可以做‘人造丝’。”
“人造丝？”
“我们的蚕丝、麻丝、棉花、羊毛都是天然的纤维，可用来织布，搓成绳子等。人造丝也叫合成纤维，就是利用化工原料来生产纤维，有了合成纤维，今后也可以用它来织布。”
“怎么合成？”
刘云龙就把后世的粘胶纤维、醋酸纤维的合成方法告诉了孔尚泽、许三祝。
许三祝、孔尚泽听后，脑洞大开。他们原来以为用来织布的只有棉花、麻、蚕丝，现在连木柴、甘蔗渣、芦苇也可以用来制成丝后织布了，这彻底颠覆了他们原先的概念。
苏州地区河网密布，到处都是芦苇，仅太湖湖边每年就能收割几十万吨芦苇，这些芦苇除了用来造纸，还能用来合成纤维后织布，那今后还有必要种那么多的棉花田吗？省下来的棉田完全可以用来种粮食、甘蔗、烟草。
刘云龙说道：“你们研制出合成橡胶、合成纤维后，要和铁铺、机械设备厂合作。有了设备才能把合成橡胶、合成纤维变成需要的产品。”
孔尚泽说道：“好。”
今后有了合成橡胶和人造纤维，蒸汽机、电动机可以使用三角带来驱动机器了，物料输送机上的滚轴、输送带可以用橡胶制作，不仅可以减轻辊轴重量，还增加辊轴与输送带的摩擦力。有了轮胎，也能生产了自行车了。
后世的合成纤维还有铜氨纤维，因没法回收铜和氨气，中国也没推广“铜氨纤维”，因此刘云龙也就没有讲述“铜氨纤维”的工艺。
第185章 合成橡胶
秦银华、夏子麟、孙龙飞、唐凯、谭真等来送礼时，刘云龙问秦银华：“最近在研究些啥？”
秦银华说道：“我们在改进硅钢。”
“哦，怎么个改进法？”
“硅钢不是分有取向硅钢和无取向硅钢吗？现在加工硅钢用的都是冷轧，我们正在研究热轧。”
“嗯，不错。想不想研究点新产品？”
“你不会是又有什么新钢种了吧？”
“新钢种是层出不穷的，以后有你研究的。这次你给我研究磁铁。”
“磁铁？不就是四氧化三铁吗。我们有了磁铁矿，还有啥好研究的？”
“磁铁矿中并不都是四氧化三铁，里面含有很多杂质，杂质多了，它的磁场强度就不理想。即使提纯后熔成块也很脆，不容易加工。”
秦银华问道：“你让我研制强度高的磁铁？”
“对。天青石研究过了吧？”
“研究过了，天青石主要是硫酸锶、硫酸钡，还含有些铅、铁、钙，也提炼了氧化锶，用铝还原氧化锶后，得到了这种金属锶。可就是不知道这个锶能派什么用处。”
“你用硝酸铁、碳酸锶、柠檬酸为原料，加入氨水调节ph，然后蒸发水分，它们会变成粘稠状的胶溶物，在100c下干燥，加温到450c，除去杂质，研磨后，再加温到700-1000c，这时生成的物质叫锶铁氧体，它的分子式是SrFe12o19，有很强的磁性。”
“啊？锶和柠檬酸也能做磁铁？”
“嗯，锶能做磁铁。柠檬酸不仅仅是用作食品中的调酸剂，蓝图中的显影剂，做磁铁时，它能用作胶溶体。以后你还会发现柠檬酸可派很多用处。”
“这个锶铁氧体要不要加其它化合物？”
“它可以直接使用。不过与钡铁氧体混合后，效果更好。”
“钡铁氧体的制备工艺与锶铁氧体的制备工艺一样吗？”
“差不多。锶铁氧体、钡铁氧体的混合比例，由你们去研究。这种磁铁不易退磁，不易腐蚀，但这种磁铁和硅钢一样，也分各项异性、各项同性。”
“做了磁铁，还是用于发电机、电动机吗？”
“你研制出新型磁铁后，先就给我做指南针。把磁针装进轴承里让它能自由转动，再在一个盘上刻上度数，把他们组装起来后，一起装进一个盒子里，携带起来就很方便了。”
“做了指南针卖给谁呀？”
“边晓松他们经常要在深山老林里勘探，有了指南针就不会迷路了。今后我们还要出海，也需要罗盘。”
“懂了。”然后秦银花问道：“我们南直隶境内有天青石矿吗？”
“有呀。”
“在哪里？”
“应天府的溧水县就有天青石矿。”
“那我们为啥不去开采？也是怕被南京的贪官看中吗？”
“嗯。天青石是极其昂贵的颜料，我们现在开采后，万一被南京某位高官看中了，还有我们的份吗？”
“说的也是。还有哪些地方有天青石？”
“在西域。”
“在西域？”
“对。全世界80％的天青石矿集中在西域。”
秦银花、夏子麟、孙龙飞等人一听，西域太遥远了，看来今后只能找机会开采溧水的天青石矿了。
刘云龙说的应天府溧水县天青石矿，位于溧水县爱景山。在后世，经勘探部门勘查，爱景山天青石矿的矿石量为243.7万吨，硫酸锶储量120.7万吨、硫酸锶平均品位48.34％，为中国第二大天青石矿。该矿还伴生15.5万吨高岭土矿。
刘云龙又对秦银华说道：“乔榛在郎溪找到了一个稀土矿。这个稀土矿中有稀有金属元素钍、铈、镧、钇、锆，可能还含有极微量的铀、镭，除铀、镭外，你要想办法把其它几种元素提炼出来。不过钍、铀、镭都有放射性，你们提炼这几种金属元素时，都得穿含铅服装。含有铀、镭的矿残渣都得找个荒芜的地方专门保管。”
秦银华早已熟悉元素周期表，知道有钍、铈、镧、钇、锆、铀、镭等元素，现在听说郎溪找到的稀土矿中含有这几种元素时，高兴地说道：“除了这7种元素外，还有其他元素吗？”
“稀土有轻稀土、重稀土，轻稀土通常含有镧、铈、钍、镨、铷、钷、铕、钐、钇、锆、铀、镭，重稀土的话含有钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等。独居石属于轻稀土的一种，通常就含有钍、铈、镧、钇、锆、铀、镭。”
“提炼这些金属后，乐益学校的学生又能见识到几种金属元素了。”
“嗯。”说着，他把钍、铈、镧、钇、铷、锆在工业上的用途简单地告诉了他们，比如铷也可以做永久磁铁，即铷铁硼磁铁；比如钢中加入千分之一的锆，钢材的硬度和强度都能显着提高。
秦银华问道：“其它几种元素的用途呢？”
刘云龙说道：“其它几种金属元素，暂时还用不着。”
“含铅服装没人生产呀？”
“我会让制衣厂生产的。”
康富标、商周祚等几个人来送贺礼了。
刘云龙收下贺礼后，对商周祚说道：“你马上给我生产一种防护服。”
商周祚问道：“防护什么？”
刘云龙说道：“勘探队在郎溪找到了一个稀土矿，这个矿中的金属钍是有放射性的，矿工和冶炼的工人如没有防护的话，钍发出的放射性射线会危害工人的健康，所以要穿防护服。”
“放射性？”
“什么叫放射性元素，今天我就不和你解释了，你可以去问问秦银华。”
“哦。防护服怎么做？”
“把铅粉和涂料混合在一起后，涂刷在工作服的外面。工人穿着这种衣服能有效防止射线的伤害。”
“好的，我明天就去安排试制。”
在后世，铅防护服是把铅粉与橡胶混合后，制成胶皮，再做成防护服的。现在还没有橡胶，刘云龙暂时就用铅粉与涂料混合做防护服，尽管效果不如胶皮防护服，但也比没有防护措施要好。
历史上，1828年瑞典科学家贝齐里乌斯发现金属钍后，因不知道钍有放射性，挪威矿工在开采含有钍元素的花岗岩，冶炼矿石提取金属钍时，因没穿防护服，都长期受到了射线的伤害而过早的去世。
身为来自后世的刘云龙是不允许这种事发生的。
孔尚泽、许三祝几个来刘云龙家时，刘云龙问许三祝：“你想不想在这段时间里研究点新东西？”
许三祝一听有钱赚，忙问道：“是什么东西？”
“合成橡胶。”
“合成橡胶？”
“对。橡胶有天然橡胶、合成橡胶。天然橡胶要用葡萄牙、西班牙在‘新大陆’的橡胶树来生产，我们现在还没有这种橡胶树，所以只能用合成橡胶。”
“怎么个合成？”
“你先研究丁苯橡胶、氯丁橡胶。”
刘云龙接着把丁苯橡胶、氯丁橡胶的合成工艺告诉了许三祝。
丁苯橡胶、氯丁橡胶的原料是丁二烯、氯丁二烯、苯乙烯、氯乙酸钠、乙二胺四乙酸二钠、次硫酸氢钠甲醛。合成这二种橡胶时要用到促进剂二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、十二烷基硫醇，还要用到脱氧剂、ru化剂、过氧化物、还原剂、螯合剂、反应终止剂。
用乙醇生产丁二烯时的催化剂是氧化镁、二氧化硅，代号为31；用乙苯生产苯乙烯的催化剂是三氧化二铁，代号为32；用甲醇、乙醇氨化生产二甲胺、二乙胺的催化剂是三氧化二铝、氧化铜和氧化镍，代号分别为33、34。
后世生产丁苯橡胶的硫化促进剂大多用叔十二碳硫醇，其性能比正十二烷基硫醇要好，但制备叔十二碳硫醇需要丙烯。用煤制备丙烯需要250个大气压，显然在解决氨合成塔、尿素合成塔之前是没法用煤制备丙烯的，因此刘云龙只能用正十二烷基硫醇来生产丁苯橡胶。
孔尚泽问道：“这个橡胶有啥用？”
刘云龙说道：“我们造乐益学校新校舍时，用的空气振动棒与蒸汽机连着一根塑料管，太硬了，一点都不方便。今后要改用橡胶管。橡胶与塑料一样是一种化合物，但它在常温下富有弹性，今后在各方面都有广泛的应用，比如做密封圈，比如做轮胎，比如生产软的鞋底。”
“做轮胎？”
“嗯。我们现在的车轮要么是木质的，要么是铁质、钢质的，直接与地面接触，一点弹性都没有，尽管现在有了防震弹簧，但还是很颠簸的。今后有了橡胶轮胎，车辆行走时，平稳多了。”
“哎，那今后我们做的车辆，又能赚很多钱了。”
“对。你们还可以做‘人造丝’。”
“人造丝？”
“我们的蚕丝、麻丝、棉花、羊毛都是天然的纤维，可用来织布，搓成绳子等。人造丝也叫合成纤维，就是利用化工原料来生产纤维，有了合成纤维，今后也可以用它来织布。”
“怎么合成？”
刘云龙就把后世的粘胶纤维、醋酸纤维的合成方法告诉了孔尚泽、许三祝。
许三祝、孔尚泽听后，脑洞大开。他们原来以为用来织布的只有棉花、麻、蚕丝，现在连木柴、甘蔗渣、芦苇也可以用来制成丝后织布了，这彻底颠覆了他们原先的概念。
苏州地区河网密布，到处都是芦苇，仅太湖湖边每年就能收割几十万吨芦苇，这些芦苇除了用来造纸，还能用来合成纤维后织布，那今后还有必要种那么多的棉花田吗？省下来的棉田完全可以用来种粮食、甘蔗、烟草。
刘云龙说道：“你们研制出合成橡胶、合成纤维后，要和铁铺、机械设备厂合作。有了设备才能把合成橡胶、合成纤维变成需要的产品。”
孔尚泽说道：“好。”
今后有了合成橡胶和人造纤维，蒸汽机、电动机可以使用三角带来驱动机器了，物料输送机上的滚轴、输送带可以用橡胶制作，不仅可以减轻辊轴重量，还增加辊轴与输送带的摩擦力。有了轮胎，也能生产了自行车了。
后世的合成纤维还有铜氨纤维，因没法回收铜和氨气，中国也没推广“铜氨纤维”，因此刘云龙也就没有讲述“铜氨纤维”的工艺。