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发布时间:2014.03.21 新闻来源: 浏览次数:

在我们开展轰轰烈烈的现代铝合金电缆研发的日子里,总是对世界上铝的研发和冶炼技术先驱有很强烈的怀念之感。   在世界金属铝的研发和冶炼技术史上,为我们记录下了几位先驱科学家光辉的业绩和感人的道德人格。不论是资深的大科学家,还是年轻的大学在读学生,在科学成果和荣誉面前,他们没有相互妒忌,而是不忘记前人的肩膀和同行的鼓励。2013年在长沙举行的现代铝合金电缆技术研讨会上,有一篇论文中对此作了回顾描述,非常感人。

 

   据科技史料记载,铝冶炼技术从萌发到成熟前后经历50多年,至今已有120多年历史。
   1825年,丹麦物理学家汉斯o克里斯蒂安o奥斯特把氯气通过灼热的木炭和铝土混合物制成了氯化铝,然后把氯化铝进行钾汞齐化制成铝汞齐,再把铝汞齐中的汞在真空中蒸发而制成纯度很低的金属铝。此工艺方法很繁琐,没有实用价值,奥斯特自己放弃了继续研究。
   1827年,德国化学家弗里德里克o维勒继续奥斯特的研究,用金属钾与无水氯化铝反应而制得了纯铝,但由于实用化的经济成本太高而未能大规模地生产。
   1854年,法国化学家德维尔改进了维勒的制铝工艺,用金属钠与无水氯化铝一起加热而获得闪耀金属光泽的小铝球,并用此法提炼了10万镑纯铝。不过,虽然德维尔改用金属钠可显著降低成本,但仍然不能满足规模化生产的要求。
   1884年,年仅23岁的美国奥伯林学院化学系学生查理斯.马丁.豪尔,决心探索廉价炼铝工艺,在自己家的柴房中建立了家庭实验室,于1886年2月终于发明了冰晶石-氧化铝熔盐电解制铝法,并申请了专利。3年后,美国制铝公司采用了他的廉价制铝工艺。
   1884年,同样是年仅23岁的法国圣特-巴布学院学生保尔.特.埃罗,也对探索廉价制铝工艺产生了浓厚兴趣,在父亲的皮革厂里进行实验研究,于1886年2月也发明了冰晶石-氧化铝熔盐电解制铝法,并申请了专利。同年,法国布列斯特兄弟公司购买了他的专利权。1889年,法国电力冶金公司采用埃罗的专利建厂投产,开始铝的大规模工业化生产。1898年,法国佩基纳公司也开始采用此电解法工艺制铝。
   1886-1892年间,奥地利化学家拜耳发明了直接从铝矾土中提炼纯氧化铝的工艺,可节省大量电能,科技史称"拜耳法"。100多年来,此制铝工艺不断改进,至今已成为世界流行的主要电解铝制造工艺之一。
   随着电解炼铝技术的进步,铝的纯度不断提高。用碳阳极和阴极在900℃电解炉中可炼成纯度高达99.6%的纯电工铝。如果所用的铝矾土的纯度更高,还可以用碳电极电解法炼成纯度高达99.9的纯铝。1969年,美国国家标准局 (NBS) 与制铝企业合作炼成了纯度99.999%的"超纯铝"[1],其杂质含量为0.2ppm,电阻率为1500-2500,展现出了与高纯度铜相当的电性能。
   在前期的世界制铝史上,有四位科学家值得纪念,并成为后世科技人员之楷模。
   两位是德高望重的大科学家和世界制铝技术的先驱,即德国化学家弗里德里克.维勒和法国化学家德维尔。虽然在电解铝的研究方面,维勒先于德维尔,但德维尔却在维勒研究成果的基础上捷足先登,取得了初步成功。当德维尔制成了银光闪闪的铝锭并投入工业化生产后,他没有居功自傲,而是用他亲手制造的第一批铝锭铸成一枚纪念章,上面恭恭敬敬地刻上维勒的名字及其获得成功的时间"1827"字样,赠送给了维勒。

弗里德里克.维勒   亨利·爱丁·圣克莱尔·德维尔

   另外两位年轻科学家都是在校年轻大学生,即美国的查理斯.马丁.豪尔和法国的保尔.特.埃罗。他们不但为人类做出了杰出的科学贡献,而且都具有极高尚的品格。

查理斯.马丁.豪尔    保尔.特.埃罗

   他们生于不同的国度,远隔重阳,素不相识,但却都是在23岁的黄金年华里,同时取得了卓越的科学成就。他是制铝工艺研究同行,但却毫无妒忌之癖。当豪尔于1911年接受柏琴奖时,埃罗特地远涉重洋到美国去向他祝贺。这两位科技伟人,生于同年,也卒于同岁。

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