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高中為什麼要花這麼大力學化學?

作者:由 Patrick Zhang 發表于 攝影時間:2020-11-12

高中的化學還真要好好學。

我學的是電氣專業,與化學幾乎沒有什麼關係。不過,我在學校自學了《無機化學》,我覺得化學肯定入職後用得上。

我本人離開校園入職玻璃製造業大國企後,當了三個月的電工,然後分配在技術部門和幾位同事設計一條壓花玻璃流水線。我設計的內容包括自控系統、熱工儀表系統和玻璃自動切割系統。

有一天總工找我,讓我和另外一位同事一起設計彩色壓花玻璃的噴塗色料配方,這可是純粹的化學工程。由於不瞭解有關玻璃的化學知識,我重溫了無機化學,閱讀了物理化學,又翻閱了玻璃化學的知識,最後確定用低熔點玻璃作為基底,再加上幾種金屬氧化物作為色料,製成色料粉料。我又設計了色料的噴塗裝置,把色料噴塗在剛進入保溫線的玻璃板帶上。因為此時玻璃板帶的溫度達800°C,遠遠超過低熔點玻璃的熔點,色料粉均勻地熔融在玻璃板帶上,實現著色。

著色的顏色有鈷藍色、鐵紅色、銅綠色和鉻橙色等幾種,其中最佳的是鈷藍色。

為了研發色料,我專門設計裝配了一臺高溫試驗電爐,功率是150kW,溫度可達1400°C。我研究了鉛玻璃和硼玻璃,研究了各種金屬氧化物的著色效能,以及它們的氧化還原特性。我還研究了鉻著色的金星玻璃,特美,很著迷。

設計這套系統,我還拿到兩個發明專利,一個是噴塗裝置,一個是色料製備。當然都是屬於單位的職務發明。

當投產的那一天,我看著彩色壓花玻璃不斷地被切割裝箱,開心極了。

由於種種原因,後來我離開了這家大國企,來到某外資電氣工程公司。

在外資單位,我發現銅母線溫升是一個很有意思的工程課題。母線既可以採用裸銅排,也可以鍍錫銅排或者鍍銀銅排。但是採取整根鍍還是搭接面鍍,這需要仔細研究並確定。我發現,這個問題和溫升及氧化還原反應有關。最佳的辦法是整根鍍但成本高。如果用熱縮套管包覆銅排,則可以採取搭接面電鍍。

高中為什麼要花這麼大力學化學?

中壓包覆了熱縮套管的母線

高中為什麼要花這麼大力學化學?

搭接面鍍錫母線

有關這方面的研究結果,我寫過論文,還寫進我的書《低壓成套開關裝置的原理及其控制技術》中。

以下是我寫的一篇有關母線材料表面處理的連結文件:

導電材料的表面處理方法各異,目的是什麼?

在變電站電力監控中,我們常常會遇見蓄電池的監護問題。變電站裡的繼電保護裝置,甚至連電力監控系統自身資料採集系統的電源,都來自直流屏,而蓄電池是直流屏中的重要部件。為此,我們要監視蓄電池的執行溫度,蓄電池的使用壽命等引數,這就需要知曉蓄電池的工作原理。

對於電氣系統,它的電弧以及熄弧方法,觸頭材料等等,都與金屬元素的成份密切相關。

由此可見,如果我們入職後不去研究技術就算了,一旦研究技術和開發新產品,則化學知識是不可避免的。

從我的經驗看,中學的化學比起中學的物理,更加全面,也更有價值。

我覺得,一個人的知識面越寬,工作起來也越方便。甚至連教書也是如此。我在給某理工大學上電器學及發電廠電氣部分的課程時,這裡面有很多化學知識,尤其在電化學和電接觸材料方面。我講解這些知識時深感慶幸,為何?因為我有這方面的實踐經驗和理論知識呀,講解起來毫不費力。

所以,中學特別是高中,還真要把化學學好。

標簽: 色料  母線  化學  玻璃  銅排