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技术与文明 · 第 206 页

PDF 物理页索引 217 · 第四章 古生代技术时期

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技术与文明
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第四章 古生代技术时期
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化:手工操作被机器取代。

显然,社会尚未吸收、消化在自动化和动力方面所取得的进步,我将在最后一章再回到这个问题。

  1. 新生代技术时期的材料

正如始生代技术经济的风能、水能动力与木材和玻璃之间的关系,或者古生代技术经济的煤炭动力与钢铁材料之间的关系,同样,电力也导致了一些特殊材料在工业中的广泛应用。特别是新合金、稀土元素以及轻金属的广泛应用。同时,它还创造了补充纸张、玻璃和木材的一系列全新的人造化合物,例如赛璐珞、硫化橡胶、酚醛塑料以及合成树脂,它们具有在韧性、电阻、抗酸或弹性方面的特殊性能。

在各类金属中,电力让具有高导电性的铜和铝拥有了特殊的地位。同等面积下铜的导电率是铝的2倍,但在同等重量下铝的导电率要高于包括银在内的其他任何金属。而铁和镍几乎无法利用,除非是像电加热那种需要大电阻的场合。也许最具新生代技术特征的金属是铝,它是1825年被早期从事电学实验的丹麦人奥斯特发现的,但在古生代技术高潮期,只有实验室对它感兴趣。直到1886年,也即发明电影、发现赫兹波的那个年代,工业制铝法才申请了专利。不必为开发铝的缓慢而感到惊奇,因为提取铝的工业流程依靠大量的电能。电解还原铝矿的主要成本是每英镑铝耗电10至12度。因此制铝业有赖于廉价的电力能源。

铝是位于氧和硅之后地壳中含量第三丰富的元素。但目前生产铝的矿藏主要是其含水氧化物—铝矾土。从黏土中提取铝在商业上是不可取的,但没人会怀疑最后总会找到一种有效的方法从黏土中提取铝。那样的话,铝就将成为取之不竭的了。不但如此,由于铝的氧化过程很缓慢,因而可以逐步建立稳定的铝屑储备。整个发展过程历时40年,而这正是中央电站和电动机广泛应用于工厂的时期。近20年来铜的生产增长了50%,同一时期铝的生产则增长了316%。从打字机框架到飞机,从烹饪用具到家具,各种产品都能用铝或强度更高的铝合金来制造。铝树立了全新的重量标准,各种驱动或运输装置的重量都大大降低了。铁路用的新铝质车辆能在更小的输出功率下达到更高的速度。如果说古生代技术时期的一个伟大成就是用更强、更精密的钢铁制品来取代笨拙的木制品的话,那么新生代技术时期的一个主要任务就是用更轻巧的铝制品来取代笨重的钢铁制品。正如水力和电力的技术影响了发电厂的煤炭消耗和蒸汽生产,对于至今仍然使用钢铁的机器或各种设施来说,轻巧的铝也是一种挑战,它要求更细致、更准确的设计。过去由于要弥补知识方面的不足,标准尺寸普遍过重,安全系数也取得大一些,但对于飞机的精密设计来说这就变得不可容忍了,而飞机工程师的计算方法也必然在最后会影响到桥梁、吊车和钢结构的设计。事实上,这种反作用已经变得明显了。巨大和笨重不再是显赫的资本,而变成是一种缺陷了。体积小重量轻是新生代技术时期的品质。

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