魔法金属悬挂炼金术:VPS装甲也可以在地球上制造

玩过高达的网友都知道,高达有两种新型装甲,PS装甲和VPS装甲(Variable Phase Shift Armour),据说这两种装甲都是高纯度金属,需要在太空的真空和失重悬浮状态下制造,地球上无法生产。现在,这种限制已经被打破。题图这个动画是不是很神奇,一块金属圆柱竟能悬浮在空中,并且自己熔融。

原来,这是一种特殊的金属熔炼技术——电磁悬浮熔炼。

这种熔炼法发明于1923年,在真空或充保护气体状态下,导电线圈使熔融金属物料在磁场作用下呈现悬浮状态,电磁场的电磁涡流产生的热效应加热金属,属于一种感应熔炼技术。悬浮熔炼可不与外界接触就能获得高洁净度熔炼环境,没有坩埚材料带来的污染问题,主要应用于实验室的小型高纯度金属熔炼,是当今最先进的材料制备技术之一。

高频感应线圈产生的高频交变磁场,可以在金属中感应出电涡流,这样的涡流也同样会产生磁场,而且必定与原来磁场方向相反,于是可以利用这一原理实现斥力悬浮。这种方法的优点是可以对任何导电体可以实现静止悬浮,不要求悬浮体是导磁体。这种方法已经应用于高纯度、高熔点金属的熔炼。被熔化的金属因为变化的磁场而产生电流,电流产生热效应使金属熔化。电磁炉也是差不多这个原理,只是没那么狠罢了。这种炉子可以熔炼复杂合金,而且不会掺入杂质,如果弄得好,甚至可以直接弄出形状,然后冷却凝固。

近些年应用越来越多的末敏弹,其爆炸成型弹丸所使用的高精度药型罩,就由金属钽材料制造。金属钽属于一种难熔金属,这些金属还包括钨、钼、铌、钽、铼,熔点分别为3380℃、2675℃、2468℃、2980℃及3180℃。显然,使用转炉、平炉等传统方法,熔炼温度达不到金属熔点。

电弧炉电弧的温度虽可达4500℃以上,但在大气下熔炼,金属将被严重氧化,也不能用于难熔金属的制备。所以必须用具有高温热源且在真空或惰性气氛下操作的特种熔炼方法来熔炼。金属悬浮熔炼技术就可以制备高纯度的钽金属原料,用于精密的电容器或反坦克末敏弹战斗部的制造。

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