二零二 月球的金属冶炼
细细的月壤粉末,继续在设备里面传送着,很快进入到了加热的环节。
隔着半透明的加热仓,可以看到里面的温度缓缓攀升着,红外的观测方式,可以清晰看到月壤里面,没有低于一百度的地方。
加热仓的压力,一直保持在一个标准大气压,这个过程中,月壤里面逸出来的气体,不管氢气,氦气,还是氮气之类的东西,都被直接传送出去,被一个加压的压力罐接收,等到里面的气体压力超过二十兆帕,就会封口,脱离,然后换成下一个压力罐。
气体输送过程中,有一个冷却的程序,混合气的温度会降低到零度左右。
在这个温度下,变成了水蒸气的水分,将再次凝结成为比较纯净的水,被分离出来,也灌装在一个保温箱子里面。
这些水也是蒸馏水,但是却并不能直接利用。
因为在月球这个毫不设防的星球上,无数带电粒子,就直接轰击在毫无遮拦的土地上,甚至很多,会穿越到很深的月壤下面。
高能粒子,宇宙射线,虽然不会改变水的分子结构,却可以让水里面的氢原子,从氕变成氘,也就是从普通水,变成重水。
重水在蓝星上的天然水中,大约只有百分之零点零二,但是这月球上,从冰晶混合物里面提取出来的水分,可能会高上几十甚至几百倍。
虽然水是生命之源,但是重水不是。
人类和动物,喝了重水,严重时候,甚至会引起死亡。
在重水中,种子不能发芽,植物不能生长,鱼类和微生物,在重水中几个小时内就会死亡,反而是轻水,对于生物的细胞分裂生长,有着极大的促进作用。
所以要想利用好月球上的水资源,重水轻水还是要分离开。
另外就是水里面的氧,虽然氧也有三种比较稳定的同位素,但是它对水的性质没有多大的影响。
蒸馏器的效率很高,不一会功夫,就已经灌满了十几个重量在五十公斤左右的压力罐,还有差不多重量的水容器,被一辆轮式卡车装着,顺便还装上了一块蒸馏完的压缩物,朝基地赶了过去。
在真空环境里,轮式卡车的车轮,也不会是容易损坏的橡胶之类的有机物,而是一种金属钛合金蜂窝结构,重量轻,减震效果好,表面增加了一层涂层以后,耐磨性也增加了许多,至少要比蓝星上普通的轮胎耐磨性能更强。
这种轮胎,除了贵一点,没有任何的毛病,尤其适应月球的环境。
履带式车辆,通过性能虽然更好,但是速度确实有点慢,这种轮式车辆,哪怕载重能力稍差,但是减震能力强,最适合运送这种压力罐了。
杨青看着下面的机器人,沉默地工作着,从蒸馏器里面出来,蒸馏后的杂质,被压缩成了一米见方的块状物,冒着热气,被堆放在一侧的堆场上面。
这些东西,并不是废弃物,而是进行下一步深加工的原料。
杨青他们选择降落的这个地方,并没有明显的矿藏,或者说没有那种一眼就能看到的矿物。
毕竟就算把米国那几次登录都加上,人类登上月球的次数,也没到十次,三十八万公里的遥远路途,月球卫星都是多用途的,根本不可能专门勘测月球的矿藏。
并且月壤里面,各种矿产的含量,就已经足够人类几十年的开发了,如果不是出了杨青这样的怪胎,恐怕人类的第一座月球基地,至少还要二十年。
很快,旁边的方形物,就被堆积成了小山,袅袅的热气,从上面升起,应该是里面残留的水蒸气,正在蒸发。
常压环境下,终究不能把月壤里面的水分完全榨干,一旦进入了真空,尚未冷却的方块表面,水分就自动飞了出来。
按下开关,杨青的任务就已经结束了,设备几乎完全是自动化运行,根本就不需要外人的参与。
设备的易损部位,就是粉碎月壤的那一部分了。
月壤中,铁含量很高,甚至因为月球的环境,还有很多的单质铁存在,这些都是难以粉碎的成分。
也幸好这些金属单质,在进入粉碎机之前,都会经过一次的分拣,被事先分离了出去。
所以在这短短几分钟的功夫,机器的旁边,已经分离出一堆单质或是铁含量高达百分之九十以上的铁矿石了。
看来要不了多久,就可以使用熔炉,提炼一部分的铁了。
杨青最后看了一眼被输送带送到了一边的单质铁,心里暗暗想着,然后朝着开走的车,追了过去。
在真空环境里,炼铁或是炼制其它的金属矿物,也变得简单起来。
不管是氧化铁,硫化亚铁,又或是三氧化二铝,还是二氧化钛,只要通过加热升温的方式,就能把氧化物分解,从而得到单质金属,还有氧气。
这样得到的金属,纯度极高甚至有些时候,不得不进行掺杂。
尤其是铝,单质铝很软,一般得到大量应用的,都是铝合金。
其实铝也是一种很容易得到的金属,在蓝星的地质储量中,铝高达第三,仅次于氧和硅,是储量最丰富的金属元素。
按照月球和蓝星同源的说法,铝在月球上面的含量,也会极高。
尤其在真空环境,没有氧气存在,铝活泼的化学性质也不会起作用,所以它是各种便携式基地设备的最佳外壳材料。
不过现在想这些还为时过早,总要基地研究完月壤的成分以后,再决定相应的加工方式。
铁含量多,那么就以铁为主,在纯铁中,增加碳含量,使它变成各种钢材。
唯一的缺憾就是,钢材难以在太低的温度下正常工作,容易发生冷脆现象。
而月球的温度,甚至会低到零下二百多度,所以他还要寻找一种合适的合金配方,让钢铁在低温下,还能有绝大部分的性能。
这种温度,对铝合金还有钛合金,也是一个严峻的考验,毕竟在蓝星上,也没有这种超低温的应用环境。
并且月球上,温度转换很快,上一秒还是零下二百多度的黑夜,下一刻就会变成阳光照射的白天,温度短时间内,甚至可以直接飙升到一百多度,这样的温度转换,哪怕每个月只有一两次,却也是必须经过的考验。
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隔着半透明的加热仓,可以看到里面的温度缓缓攀升着,红外的观测方式,可以清晰看到月壤里面,没有低于一百度的地方。
加热仓的压力,一直保持在一个标准大气压,这个过程中,月壤里面逸出来的气体,不管氢气,氦气,还是氮气之类的东西,都被直接传送出去,被一个加压的压力罐接收,等到里面的气体压力超过二十兆帕,就会封口,脱离,然后换成下一个压力罐。
气体输送过程中,有一个冷却的程序,混合气的温度会降低到零度左右。
在这个温度下,变成了水蒸气的水分,将再次凝结成为比较纯净的水,被分离出来,也灌装在一个保温箱子里面。
这些水也是蒸馏水,但是却并不能直接利用。
因为在月球这个毫不设防的星球上,无数带电粒子,就直接轰击在毫无遮拦的土地上,甚至很多,会穿越到很深的月壤下面。
高能粒子,宇宙射线,虽然不会改变水的分子结构,却可以让水里面的氢原子,从氕变成氘,也就是从普通水,变成重水。
重水在蓝星上的天然水中,大约只有百分之零点零二,但是这月球上,从冰晶混合物里面提取出来的水分,可能会高上几十甚至几百倍。
虽然水是生命之源,但是重水不是。
人类和动物,喝了重水,严重时候,甚至会引起死亡。
在重水中,种子不能发芽,植物不能生长,鱼类和微生物,在重水中几个小时内就会死亡,反而是轻水,对于生物的细胞分裂生长,有着极大的促进作用。
所以要想利用好月球上的水资源,重水轻水还是要分离开。
另外就是水里面的氧,虽然氧也有三种比较稳定的同位素,但是它对水的性质没有多大的影响。
蒸馏器的效率很高,不一会功夫,就已经灌满了十几个重量在五十公斤左右的压力罐,还有差不多重量的水容器,被一辆轮式卡车装着,顺便还装上了一块蒸馏完的压缩物,朝基地赶了过去。
在真空环境里,轮式卡车的车轮,也不会是容易损坏的橡胶之类的有机物,而是一种金属钛合金蜂窝结构,重量轻,减震效果好,表面增加了一层涂层以后,耐磨性也增加了许多,至少要比蓝星上普通的轮胎耐磨性能更强。
这种轮胎,除了贵一点,没有任何的毛病,尤其适应月球的环境。
履带式车辆,通过性能虽然更好,但是速度确实有点慢,这种轮式车辆,哪怕载重能力稍差,但是减震能力强,最适合运送这种压力罐了。
杨青看着下面的机器人,沉默地工作着,从蒸馏器里面出来,蒸馏后的杂质,被压缩成了一米见方的块状物,冒着热气,被堆放在一侧的堆场上面。
这些东西,并不是废弃物,而是进行下一步深加工的原料。
杨青他们选择降落的这个地方,并没有明显的矿藏,或者说没有那种一眼就能看到的矿物。
毕竟就算把米国那几次登录都加上,人类登上月球的次数,也没到十次,三十八万公里的遥远路途,月球卫星都是多用途的,根本不可能专门勘测月球的矿藏。
并且月壤里面,各种矿产的含量,就已经足够人类几十年的开发了,如果不是出了杨青这样的怪胎,恐怕人类的第一座月球基地,至少还要二十年。
很快,旁边的方形物,就被堆积成了小山,袅袅的热气,从上面升起,应该是里面残留的水蒸气,正在蒸发。
常压环境下,终究不能把月壤里面的水分完全榨干,一旦进入了真空,尚未冷却的方块表面,水分就自动飞了出来。
按下开关,杨青的任务就已经结束了,设备几乎完全是自动化运行,根本就不需要外人的参与。
设备的易损部位,就是粉碎月壤的那一部分了。
月壤中,铁含量很高,甚至因为月球的环境,还有很多的单质铁存在,这些都是难以粉碎的成分。
也幸好这些金属单质,在进入粉碎机之前,都会经过一次的分拣,被事先分离了出去。
所以在这短短几分钟的功夫,机器的旁边,已经分离出一堆单质或是铁含量高达百分之九十以上的铁矿石了。
看来要不了多久,就可以使用熔炉,提炼一部分的铁了。
杨青最后看了一眼被输送带送到了一边的单质铁,心里暗暗想着,然后朝着开走的车,追了过去。
在真空环境里,炼铁或是炼制其它的金属矿物,也变得简单起来。
不管是氧化铁,硫化亚铁,又或是三氧化二铝,还是二氧化钛,只要通过加热升温的方式,就能把氧化物分解,从而得到单质金属,还有氧气。
这样得到的金属,纯度极高甚至有些时候,不得不进行掺杂。
尤其是铝,单质铝很软,一般得到大量应用的,都是铝合金。
其实铝也是一种很容易得到的金属,在蓝星的地质储量中,铝高达第三,仅次于氧和硅,是储量最丰富的金属元素。
按照月球和蓝星同源的说法,铝在月球上面的含量,也会极高。
尤其在真空环境,没有氧气存在,铝活泼的化学性质也不会起作用,所以它是各种便携式基地设备的最佳外壳材料。
不过现在想这些还为时过早,总要基地研究完月壤的成分以后,再决定相应的加工方式。
铁含量多,那么就以铁为主,在纯铁中,增加碳含量,使它变成各种钢材。
唯一的缺憾就是,钢材难以在太低的温度下正常工作,容易发生冷脆现象。
而月球的温度,甚至会低到零下二百多度,所以他还要寻找一种合适的合金配方,让钢铁在低温下,还能有绝大部分的性能。
这种温度,对铝合金还有钛合金,也是一个严峻的考验,毕竟在蓝星上,也没有这种超低温的应用环境。
并且月球上,温度转换很快,上一秒还是零下二百多度的黑夜,下一刻就会变成阳光照射的白天,温度短时间内,甚至可以直接飙升到一百多度,这样的温度转换,哪怕每个月只有一两次,却也是必须经过的考验。
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