样品是20a/0.3千伏pn结构的二极管,其正极尺寸为四毫米、负极尺寸为三毫米,半导体正极使用含磷的的n型锗材,负极使用含硼的p型锗材。
沈专家拿起将pn半导体堆叠形成一个pn结,王守武则拿着一个小锤,将剪下的铝引脚一端砸成了伞状圆盘,然后将圆盘修平整,用引脚的圆盘两端将fn结挤在一起,然后焊锡固定,一只锗二极管就完成了。
方叶从工作台上拿起了万用表,简单的解说了一下使用方法,沈专家接过就测试了起来,正负极接通为457,负正极接通则显示ol.方叶站在一旁,直接鼓起了掌:"“恭喜各位,你们在半个小时内,研制出了新中国第一支锗晶体二极管。"这款二极管的原理极其简单,就是在21世纪,只要有材料,人都能在家里自制,没有任何难度,而对于沈尚贤这几位专家来说,二极管的原理就更简单了,只是国家之前一直搞不出适用的材料。
当然对于方叶来说,硅晶体管确实更好,但是现在国家根本就没有生产能力,新中国的工业硅起步还是在1957年苏联援助之下,于抚顺建立了第一台工业硅冶炼炉。四位专家愣了一下,接着几人就又翻起了资料,然后开始试制三极管,所谓的三极,其实就是npn结构,材料、样品都是现成的,只花了十来分钟就搞了出来。在一旁的方叶依旧鼓起了掌,笑道:“哈哈,恭喜恭喜,三极管也搞出来了。"四位教投相互看了看,却并无半分高兴,对于他们来说,现在资料有了,可是中国没有锗材啊,就见沈尚贤推了一下眼镜,轻轻的说道:这个东西原理我们都已经明白了,十分的简单,可是要大规模生产,还需要解决锗材的问题。”
方叶点了点头:"是的,不过各位也不要急,相信不久会有好消息传来的,这段时间不如各位再多研究一下资料,一旦堵材满足了,我们就将大量生产。"方叶为云南铅锌厂提供的制锗设备也不复杂,更没有什么智能化,他买了搅拌机、压滤机、烘干机、蒸馏釜、鼓风机、发电机这几样设备,一共装备了三套。
而相关的制备工艺,他也交了上去,如果不出意外,时间已经过去三个月,应当会有消息传来才是,可是他却并没有得到任何消息,具体出了什么情况,更没人告诉他,这让他一时也搞不清状况。
其实他并不知道,他买的设备,两个月前就已经到了云南,不只是设备运到山上花了一番功夫,最主要的问题,还是云南的土匪搞破坏使得生产一直不能顺利进行。
方叶的设备到了云南后,铅锌厂的厂长王荣就组织起人员运、装设备,好不容易将设备装好,并解决了实验中其它设备和化学制剂,准备展开正式实验之时,却突然从贵州过来了两股士匪,破坏了原本的计划。
时值1951年1月,身为革命军人的王厂长,为了保证厂区安全,不得不安排警卫队上山剿匪,可以说是一边打仗一边生产。
因此在云南铅锌矿上,王厂长亲自坐镇,而冶金工程师胡祎则在一旁指挥。
试验线前胡祎对王厂长和副厂长徐刚说道:洗先将士法练锌时的破酸漫出渣全部回收,然后将渣在烟化炉中进行熔化,使用鼓风机加速挥发,而后将炉子里冒出的烟全部绐收集起来。"三人又来到了沉漫池边,胡祎继续解说了起来:“此对烟中含锗量为0.1%,再用酸漫出,加丹宁沉淀,得出3%至5%锗沉淀物;再经过烘干、煅烧,得到含锗15~20%的锗灰,作为提锗原料。"王厂长问道:“也就是说到这里第一步完成了?“胡祎点了点头:'是的,第一步完成了,后面才是真正的提锗环节,锗原料先用84度进行蒸馏,再复蒸过程中用盐酸溶剂萃取法除去主要的杂质砷,而后用石英塔提纯,得到高纯度的二氧化锗。"他指了指石英塔说道:"在对高纯二氧化锗进行烘干、锻烧、在石英还原炉里加氢气用650至680度还原成金属锗,如果将温度升到一千度,就成了锗锭。"两位厂长听得很认真,一直到胡工解说完,王厂长才问道:“马上就要开始试验了,不知道你这边还有哪些问题需要我来解决的?"胡祎回道:“目前都齐全,就是实验之后煤碳和柴油要跟上,特别是柴油,到时机器一开会很废电。”
徐副厂长说道:“这一点请胡工放心,我们为了这次试验已经准备了两个月,你要的材料都不缺,这是国家的重点项目,也没人敢大意听到徐副厂长的保证,胡祎这才松了一口气,他举起手一挥,对现场等待的试验工人说道:“开始试验!“随着他的一声令下,现场机器顿时轰鸣了起来,不过虽然资料都有,石英炉、各种化学制剂也都搞了过来,但是铅锌厂还是试验了整整一个月,终于在一月底制出了一块重达一公斤的纯金属锗,是历史上0.3克的三千多倍。
王厂长喜出望外,亲自扛着这块锗金属,一路奔向北京报喜去了,并非他夸张,而是这个成功对于国家来说太重要了,有了锗,就意味着半导体、电子、锗化学制剂都能实现,这绝对是一个天大的好消息。
南中海里得到消息的总理,没有一分钟停留,就来到了菊香书屋,将这个好消息告诉了主席:"主席啊,战略金属锗,我国终于能生产了,这一次就生产了一公斤多。”
听到这里,主席笑容满面的点起头来:“好啊好啊,有了这个金属,我国的半导体工业就有希望了。"总理哈哈一笑,而后就对主席说道:“还有一个好消息啊。”“嗷?又有哪里发现了新矿藏?“主席笑眯眯的抽着烟。
“那倒不是。"总理笑道:“是五二六局来的消息,他们利用锗金属成功的试制出了二极管和三极管,就等着锗提炼出来了。"主席吸了一口烟说道:“嗯,这确实又是一个大好消息,我看可以让重工业部在全国择地新建一个半导体工厂。”
总理说道:“就建在北京吧。”
主席略微思考了一下,便点起头来:"可以,相关的制造设备,也是一个问题,这件事需要找一个可靠的研发队伍。"总理沉思了起来,过了好一会才说道:"国内目前的机器研制能力很薄弱,如果要找一个能力最强的,我看华昌机电最合适。"“嗯?"主席问道:"那边不是也缺人才嘛,都自己开技校来培训了,而且他们现在还承担了新式机床的研究,再加上这个能忙得过来吗?总理笑道:“华昌机电现在的水平可不弱了,交大半个机械系都搬了过去,而五二六局还有几十位科学家,他们又有机器的生产条件和设计条件,我认为应当是没有太大问题的。”
主席弹了弹烟灰,思索了一下,便开口说道:“好,那就让华昌机电来研发二极管三极管的生产机器。"这两种晶体管的设备对于方叶来说并不复杂,而且就算一时间设计不出来,他还可以在26年买那些旧设备过来仿制,所以方叶接到上级的征询电时,第一时间就答应了下来。如此,华昌机电自开业以来又多了一项任务。
不过方叶确实很忙,现在的他又来到了车间里,正在带着一群检验员,教他们如何检测齿轮,就见他手里拿着一把公法线千分尺。
就见他说道:“齿轮的模数、齿宽、齿高、齿数都要检验,其中模数需要计算,他有一个公式,这个后面再讲,我们门先来测量齿距。将千分尺卡住齿轮两齿,只到了不易晃动卡牢为止,即表示被测面已经确定,然后定死千分尺读数就好。”
这是直接测量法,还有跨齿测量法,这需要确定跨齿数,再计算公法线的长度,也有一个公式。另外直柱圆顶齿轮和变位齿轮的计算公式不一样,你们每个人的手中都有这些公式。可以先试着计算一样。”
十几名检验员,立即拿起了手上的学习资料看了起来,而方叶则在一旁指导着:“20度标准齿轮的齿数计算公式为k=1/9*z+0.5,其中k是跨齿数,z为齿数。""举例z=90的齿轮,计算如下k=1/9*90+0.5=10.5齿,四舍五入即11齿。然后代入公法线计算公式就能算出公法长度了。"方叶将齿轮装到了一个小型偏摆仪上继续说道:"恻量时尽量将其固定好,根据上述计算得出的齿数跨11齿进行测量,得出的数据就是公法线的长度,将其与计算尺寸对比,就能确定是否出现了误差。”
这时一位女青年问道:“如果误差过大怎么办呢?”方叶回道:“先不要急着判断合格与否,而是再次测量,并再次计算一遍公法线,如果确定有问题了,考虑到齿轮加工的复杂性,在确定不合格之后,要找其它同事进行确实,然后再找生产单位确认,如果共同确认有问题,再停机。”
方叶朝众人问道:“再问你们一个问题,不合格口如何处理?““区分、标识、隔离。"众人整齐的答道。
方叶点了点头∵"都答得很好,而这也只是第一步,后续要按流程来确定这些不合格品是返工、返修、重制还是报废,都要做好相应的报告,报废的按报废流程处理。"方叶见众人点头,而后便又教起了齿轮的测量。最近几日开始,随着产品开始试制,检验员也跟随着展开了实习,这些都是在庆州技校学习不过关淘汰下来的人员,方叶本着知识分子难得的态度,将他们全部留了下来,不过培训的事,别人上不了手,都是方叶在处理。