當崇禎皇帝詳細闡述蒸汽機原理,並特別強調“密封乃第一要務”時,他看到宋應星眉頭緊鎖,顯然正在腦海中飛速思考著麻繩、皮革、軟木等各種傳統密封材料的局限性。
這些材料在高溫高壓的蒸汽麵前,恐怕難以持久。
就在宋應星感到棘手之際,崇禎皇帝仿佛不經意間,又拋出了一把解決難題的關鍵鑰匙。
他走到另一側牆壁,那裡懸掛著一幅略顯粗糙的《山東萊州府礦產概略圖》。
“愛卿為密封之事憂慮,朕深知此節至關緊要。尋常之物,確難當此任。”
崇禎的手指精準地點在地圖上的一個位置——萊陽縣南墅鎮(注:明時萊陽屬萊州府,南墅石墨礦聞名,但此時尚未大規模工業開采)。“
此地,蘊藏著一種天賜的靈物,或可解此難題。”
宋應星立刻趨前,專注聆聽。
“此物名為石墨,色黑,有滑膩感,可書寫作畫(指鉛筆芯前身),然其更可貴之處,在於耐高溫、耐腐蝕,且自身有潤滑之效。”崇禎緩緩道來,將其物理特性一一點明。
宋應星眼中一亮:“陛下是說,用此石墨粉末填充密封?”
“直接使用礦粉,效果恐不儘人意。”
崇禎搖搖頭,開始透露更核心的加工技術,“需經過特殊工藝處理。朕將其構想告知於你,具體如何實現,需你與工匠反複試驗。”
提純,采出的石墨礦石,需先設法去除泥沙雜質,得到較為純淨的石墨。
插層與膨脹(此處崇禎避免使用過於現代的化學術語,而是描述現象)“……可將提純後的石墨,與強酸等物共同處理,使其結構變得疏鬆,體積迅速膨脹數十上百倍,變成一種蠕蟲狀的蓬鬆物質,朕稱之為‘膨脹石墨’。”
他用手比劃著體積增大的效果。
壓延成材,“將此膨脹石墨,如同造紙一般,用重器碾壓成薄薄的片狀,或填入模具壓製成型,便可得到質地柔軟、富有彈性、且能耐受極高溫度的柔性石墨材。”
“朕以為,此物用作活塞與氣缸之間的密封墊片,或是閥門處的密封,最為理想不過。”
宋應星聽得心馳神往!
陛下不僅提出了驚世駭俗的蒸汽機原理,竟然連最關鍵的材料難題,也早已備好了如此精妙的解決方案!
這已不是簡單的“天啟”或“托夢”能解釋的了,在宋應星心中,當今天子簡直是生而知之的“格物之神”!
“陛下……真乃天縱奇才!臣……臣萬萬沒想到,竟有如此妙物,如此巧法!”
宋應星的聲音充滿了敬佩與震撼,“若得此柔性石墨,密封難題可望迎刃而解!這萊陽南墅之礦,實乃天助大明!”
崇禎點點頭,神色嚴肅地叮囑:“此事亦需保密。朕會立即下令,將南墅石墨礦區劃為官礦,由工部直接管轄,派可靠之人及影衛看守開采。”
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“所有礦石開采、運輸、加工,皆需在嚴密監控下進行。”
“你組建的研發團隊中,需分出一組精乾人手,專門負責根據朕所說的工藝,試驗這柔性石墨的製法。”
“此乃與蒸汽機本體研發同等重要之事!”
“臣明白!”宋應星激動地應下,“材料乃工技之本!有了陛下指引的明路,臣必儘快試製出合格的柔性石墨,絕不讓此環節拖累蒸汽機大計!”
這樣一來,蒸汽機的研發路徑變得異常清晰,一邊由宋應星主導核心機械結構的設計與鑄造,另一邊同步啟動關鍵密封材料——柔性石墨的采礦與加工技術攻關。
兩條線並進,極大地增加了一年內成功的可能性。
崇禎的這一指示,再次展現了其知識的“深不可測”。
在宋應星看來,皇帝不僅胸懷宏圖大略,更對實現這宏圖所需的微觀技術細節了如指掌。
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