姜田的一聲召喚,科學院上下集體興奮了起來,所有有志于獻身科學事業的人都卯足了精神等着被選中,可惜這次用到人的并不是太多,但是宋懿已經放出話來,這次隻是打個前站,真正的大規模試驗随後會展開。
即便是精簡再精簡的之後,當姜田來到郊外的作坊時,還是被一大幫的人給吓了一跳:“這些都是你找來的研究員?”
宋懿點頭稱是:“術業有專攻,人多點也許您能用得着。”
姜田轉身讓趙直将自己的行李放下,然後讓他随馬車回城:“好吧,反正這幾天我也要吃住在這裏,人多點說不定能快一些。”
其實姜田下達的第一個任務并不複雜,甚至可以說是相當簡單,因爲他拿出幾張圖樣,然後讓匠人們按照大明制錢的配方鑄造一批新的銅錢,這個工作隻要是有那麽幾個熟練地工人,用上兩三天就好。..
“這錢樣……”宋懿翻來覆去的看了半天:“難道說咱們要試制新錢?可是這銘文卻有些讓人糊塗啊。”
“這就不是咱們用的錢,乃是倭國委托我鑄造的樣币,除了一文、二文、五文和十文的币種之外,還有半兩與一兩的銀币。”姜田拿出另外一張紙遞給宋懿:“僅僅是鑄币也用不着興師動衆的,主要是明年咱們也要鑄造新币,這才是你們要幹的活。”
宋懿結果那張紙剛看了幾眼之後,立馬兩眼放光他知道自己猜對了,隻要是姜田親自出馬,必然沒有小事:“學生明白了,這就先讓人搭起架子,若是還有欠缺我馬上就補充人手。”
姜田點點頭,經過幾次言傳身教,現在宋懿已經能充分的體會到姜田的行事風格,也有着豐富的經驗接手這種龐大的國家級試驗,換做第二個人恐怕連怎樣開展第一步都不知道。結果就是當天晚上,幾十匹快馬拿着九門提督的手令連夜出城,他們一路向南絕塵而去。
在籌備期間,姜田也不是無事可做,日本人雖然委托他鑄造一些樣币,可是并沒有說明這些錢币的規格與形制,姜田就自作主張的畫了一些草圖交給了工匠,他覺得既然要做,就必須顯示出中華的技術實力,小日本的鑄造技術在這個時代也就比遊牧民族好點,可是當他與世界開始交流之後,各種技術就算你中原要封鎖也鎖不住。就好像後世那樣,美日聯手要對咱們進行技術禁運,反倒是催生出了一個世界工廠。關鍵是怎樣才能顯出中華的水平,而又不會被輕易抄襲呢?
面對着一幫研究人員與匠人,姜田講解着這次的要領:“咱們以前的銅錢,都是在銅裏邊加上了鋅、鉛和錫,實際上不能算是純銅,而是一種銅鋅合金,也就是俗稱的黃銅。優點是色澤金黃軟硬适中,缺點就是配方複雜,很難把握其中恰到好處的比例。”
說白了用的時間一長,普通硬币就不再擁有以前的重量了,隻是銅因爲在中原的價格居高不下,就算是磨損的錢也還是擁有較高的币值。可今後就未必了,日本那綿延八百裏的銅山馬上就要變成中原的物資,銅的價格肯定會有較大的起落,前朝那些流通量極大的銅錢也會逐漸貶值,更何況許多時候因爲國家财力的問題,銅錢的含銅量并不一緻,而且還有青銅與黃銅兩種。爲了維護金融穩定,國家需要提早對貨币制度進行改革,要不然姜田也不會如此上心的盯着,他就是用日本人的錢先做個實驗,若是成功了便可用在即将實施的金融改革當中去。
跟匠人們交代清楚之後,這些手藝非凡的老工人便有條不紊的展開了工作,首先就是用失蠟法先做出蠟質的模型再翻砂鑄造,成型之後用在批量模具的制造上,最後就是大規模生産了,這個過程有沒有姜田都一樣,關鍵是後邊用的銅料與衆不同。
“先生,您在銅中取消了鉛和錫,卻加大了鋅的投料,這是何故?”拿着配方宋懿琢磨了半天,想不明白爲什麽否定了已經固定下來的銅錢成分。
“因爲沒必要!”姜田說的言簡意赅:“銅與錫混合,能得到青銅,與鋅混合能得到黃銅,加了那麽多亂七八糟的東西,雖然性能不錯卻完全沒有這個必要。現在将銅與鋅的比例加大到七比三,咱們姑且就叫做七三黃銅,其硬度和韌性已經很不錯了,就是還沒解決耐磨的問題。還記得我給你們講過的合金定義嗎?”
宋懿連忙點頭:“當然記得,隻有兩種物質混合的叫二元合金,摻的東西多了就叫複雜合金!”
“對!然後還記得咱們試制鉛活字的時候,在鉛裏邊加了什麽嗎?”
“是先生發現的新金屬,叫做銻!”
“沒錯,然後你們的冶金試驗裏邊,有沒有對銅銻合金做過研究?”
“這個……”宋懿猶豫了一下:“好像還沒有。”
“嗯……”姜田有點遺憾的搖搖頭,要是放在後世,如果發現了一種新金屬,全國各大院所還不得搶着進行試驗,怎麽這幫人就不知道着急呢:“你找幾個人,按照摻入百分之六的比例試制銅銻合金。然後告訴我新合金的性質怎麽樣。”
就這樣自鉛活字攻堅戰之後,又一場冶金技術的大@躍@進正式展開了,後世西方在評論這件事的時候,總是說中國由于最早掌握了鋅與銻的冶煉技術,使得姜田能夠有許多的選擇性,才讓中國的冶金科學又一次領先整個世界,還有不少人不無遺憾的宣稱,明明歐洲大規模制造黃銅的曆史更悠久,可除了鑄造銅像之外,卻沒人想到用它來制造其他機械,使得歐洲的機械制造業發展太晚。這個論點一直流傳了一百多年,直到有一天對一些原始檔案解禁之後,人們才發現以前所認定的那些“事實”,隻不過是中國政府爲了誤導世界放出的謊言,在姜田主持科研的年代,中國冶金水平就已經超出了世界對于金屬的認識,許多由他發現并命名的金屬都被用在了一場超大規模的試驗當中,沒有這種長時間的國家級投入,就算是姜田也不可能制造出豐富多彩的合金世界。爲了保守秘密當時的中國政府采用極少有人使用的歐洲字母作爲金屬代号,可是久而久之這些代号成了全世界通用的元素符号,并用在了更廣泛的領域成爲世界标準,當然這就是後話了。
還沒等宋懿試驗出個所以然,匠人那邊已經将新的七三黃銅倒進了模具當中,冷卻之後就得到了熠熠閃光的黃銅硬币,看着那光滑平整的表面,以及凹凸感強烈花紋,所有人都對這批新的銅币贊不絕口,當然這裏邊也有老匠人高超的手藝,能将繁複的花紋用手工再現出來,并準确的制成模具。看這批樣品的成色本來就能交差了,但是如果僅僅是爲了制造樣品,他姜田就不用這麽費勁了,于是他馬上指使工人們開始用精鋼制造新模具。
“傳統的泥模使用次數有限,而且每批錢的重量大小都不太一緻,很難做到精準控制,爲此我們要開始研究新的制币工藝。”姜田振振有詞的開始了工作安排。
他的想法很簡單,鋼鐵和銅合金的熔點相差五百多度,那麽如果制造一批鋼鐵模具,然後再抹上一些塗層,澆鑄上銅水之後,應該就能取出比較規範的銅錢。按照他的設想工人們開始了新的嘗試,可是打磨精鋼和打磨銅不在一個起跑線上,就算已經有了母型,要想得到漂亮的模具也不是一天半天就能做到的。所以這段時間姜田又開始指導起新配方研制。
“先生,果如你所說,銅銻合金極爲耐磨,而且色澤白亮偏青銅。”
看着宋懿像獻寶一樣拿着一塊銅錠,姜田也沒有絲毫猶豫:“此種合金不僅耐磨還耐腐蝕,加工簡便容易,不過用來鑄錢有點可惜了,你去将此物制成軸承,替換原先用在鏡片磨制上的硬木軸承試試,耐用程度應該能提升不小,然後再試驗一種新配方。”
“還有!”宋懿處于極度興奮之中,他就知道姜田一定私藏了不少好東西。
“你還記得我上次被什麽東西點醒的嗎?”
“一個錫酒壺?”
“是,酒壺上有兩個字是什麽?”
“點銅!”
“對了,這回你在錫裏邊再摻點銻和銅,比例不要太多,看看能不能得到一種新金屬。”
已經有點暈菜的宋懿絲毫沒有懷疑,他認爲不論姜田是怎麽想到的主意,反正方向絕對沒錯,隻要按照他的思路去辦,一定能得到意想不到的結果,所以幹脆就不問靈感來源于何處。姜田倒是害怕别人懷疑,所以總想着找個能說得過去的理由,其實倒是在向瞎子抛眉眼了。這次的合金就是後世稱爲巴氏合金的錫合金,應該是在工業上大規模使用才對。但是姜田在後世買過一個錫制啤酒杯,那是用來在啤酒節的時候拿出去裝那啥的,尤其是在露天的大廣場上,一幫人拿着玻璃杯喝德國啤酒的時候,唯獨見他舉着這麽一個歐洲味道濃郁的東西,的确比較吸引眼球。按理說他該買個銀的,就是價格太貴有點舍不得。退而求其次買一個銀光锃亮的西貝貨一般人是看不出來的,他爲了查詢這東西有沒有毒性,也就記住了這個巴氏合金。
因爲錫的熔點低,這回得到結果更爲快速,宋懿跑着找到了姜田:“先生、先生,古籍中記載的藥銀是不是就是這種東西?”
“不是!”姜田很肯定的回答:“你要想制造假冒的銀子,那就将銅和砒霜混合,不過那玩意根據古書所說,時間長了會掉色,用不了幾年就能看出銅的顔色了,再說砒霜有劇毒,你願意用嗎?”
宋懿愣了愣神,沒想到姜田對于砷白銅研究的這麽透徹,想想也是整個中華誰敢在他面前逞能:“可是這次的東西也是銀白色啊!”
“銀白色不代表他就是銀子,那些都是煉丹術士們蒙人用的,歐羅巴也有這麽一撮人,總想着用鉛塊煉化成黃金,你覺着他們能成功嗎?”有時候就是挺奇怪的,一幫妄想症患者反倒能在偶然的機會中推動曆史。中國的道士們研究出了火藥,而歐洲的煉金術則推動了他們的冶金發展,不過歐洲的煉金者們最大的貢獻卻是破解了瓷器的秘密……
宋懿就奇怪了,單單是找出那些秘而不宣的錫器秘方,不至于讓姜田如此看重吧:“那這種東西有什麽用處呢?”
“你将這種東西打成薄片或是拉成細絲,然後纏在我說的銅銻合金軸承上再使用……”姜田故弄玄虛的說到:“因爲這種東西質地柔軟,延展性好,能夠在低速的軸承上起到保護作用,配合其他的金屬制造成機器,不僅精密度大爲提升,還能延長使用壽命。到時候你們磨鏡片的水平還能再上一個新台階。”
這回宋懿卻搖了搖頭:“先生,不是我不相信您,可是我發現咱們的機器無法再提高精度了。”
“爲什麽?”
“因爲軸承帶動齒輪的時候,會因爲咬合不牢而擺動,以前用硬木做齒輪,木頭到底還是比較柔軟的,沒有顯出那麽大的問題,可是照您說的換成這銅齒輪之後,反倒大不如前。”
“德馨啊……”姜田有點無奈的說到:“我記得給你畫出木齒輪線條的時候曾經說過,如果換成金屬制造就不能再采用那個造型了吧?”
“是啊您說過,可您沒告訴我新的形制是什麽樣的啊?”
得,結果還是姜田的過錯,好在他們倆人之間不存在誰承擔主要責任的問題,于是姜田隻好耐下性子開始重新講解什麽叫漸開線齒輪!這也是姜田無恥抄襲的一部分,想當初爲了考試,他就被類似的問題折磨過很久,印象也比較深刻,就是生活中從來都用不上。簡單的總結一句話,漸開線齒輪就是兩個齒在傳動過程中始終保持接觸,所以振動小傳動效率高,是後世大規模使用的各種齒輪總稱。但就是這麽簡單的一句話,讓姜田整整講解了兩天,又采用了圓規與各種造型的尺子之後,并且淺顯的講解了三維構圖的原理,才讓宋懿了解了這種複雜零件的大概輪廓。若是按照後世的教學規範,這玩意能幹脆編成一本書。此刻的宋懿有種眼冒金星天旋地轉的感覺,僅僅是說個齒輪竟然如此複雜難明,卻僅僅是初窺門徑,現在的他終于開始對科學有了種敬畏的感覺,不再是一種新奇好玩的東西。他發現如果要想達到姜田百分之一的水平,那至少需要重新再學個一兩年才行。現有的知識已經無法應對今後的科研任務了。這就是開小竈拔苗助長的後果,他已經算是領悟力極高了,換做是别人恐怕和聽天書也沒什麽區别。不過姜田沒心思管他的傷感情緒,因爲這兩天的時間裏那個鋼制模具終于造好了。
“嗯……不行啊!”姜田自己都對效果有點不滿意,爲了不讓銅水和鋼鐵熔鑄在一起,他必須在模具裏刷上一層草木灰和細泥漿做的隔離層,可這樣一來原有的細膩花紋就消失不見了,隻留下一些文字還能辨識。低面值的銅錢本身就很簡單,所以沒有花紋什麽的也沒問題,但是十文面值的大錢可是姜田爲之自豪的神來之筆,這枚錢币的正面寫着“十文重寶”,下面有一行陰文小字爲:中華制造。背面則是天皇家族的菊花紋飾,爲了讓人印象深刻硬币的邊緣也是随着紋飾的花瓣造型進行變換,中間的圓形花蕊镂空可以穿繩子,所以反過來看這枚大錢,簡直就是個銅質的皇家立體徽章,也因爲設計的過于精妙,這個造型一直都是日本硬币保留形式,一直沿用了幾百年。當然也有人提出用皇家紋飾做硬币不恭敬,但是因爲曆史原因當年的天皇都沒有否決,後世的孫子們也不好推翻這個設計,更何況這還姜田的作品,無論如何也要保留。可現在再看,不僅小字不清晰,就是菊花的紋路也不太顯眼,也就是說鋼模鑄造基本上不成功。
“先生,不如就因陋就簡,先鑄造些簡單的,等以後有了新辦法再說。”宋懿開導到:“反正是給他倭國鑄錢,好壞都比他們自己的強。”
姜田苦笑一聲:“是我天真了!其實本就有好方法,我卻非要找個抄近的主意,這下算是失敗了,還是回到原先的軌道上吧。”
“那您打算怎麽做?”
“簡單,将銅闆放在兩個鋼模中間,然後用夾具夾緊,找個力氣大的,論起打鐵的錘子給我打!”
這個辦法堪稱簡單、粗暴!但是很有效,找個鐵匠反複捶打十來下之後,打開模子一看,一個完整的硬币就這樣成型了,隻需要将邊緣稍稍打磨一下,比鑄造的要精美許多!這下作坊裏的人們全傻眼了,合着銅錢還能這麽做?可這就不算是鑄錢了吧?
“對!我給這種工藝取個名字就叫:沖壓!”
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