第8章 牙科器材制造与攻关

程坚首先要做的事，是不锈钢牙科工具的制造。 作为牙科博士，参与了的无数次的牙科器材的技术攻关和实验，对于牙用不锈钢材的配方，和实验室的制取、合成，当然谙熟于心。 现在的大康使用的是木炭冶铁工艺，打造出来的铁器都是铸铁，里面含有大量的杂质和其他的金属成分。其缺点：一是脆，二是容易生锈。 程坚有能力通过实验室分离和提纯工艺，获得镍、铁、铬、锰等金属，再按照一定的比例重新熔炼，就可以制造出不锈钢。 要想制作不锈钢，第一就要解决火焰温度的问题。实验室优选的是乙炔火焰，产生乙炔气体的矿石叫电石，它与水反应就会源源不断的产生乙炔，据程坚的牙博士的记忆，大康的兖州枣庄县就有电石矿，该县在沂水县北面，大约200多里，也就是两、三天的路程。 火焰解决了，还需要提炼金属的工具，这就需要耐高温的坩埚，最好的坩埚是陶瓷坩埚。 大康的陶瓷制造业非常发达，沂州就有陶瓷制作工坊，沂水县附近也有很多高岭土、石英砂、长石等陶瓷制作原料，只要请到熟练的陶瓷匠人，就可以开展工作。 接下来就是不锈钢原料的寻找，由于是实验室制作，不需要铁矿石，只要购买大康现有的铸铁锭，里面含有镍、铁、钴、锰等其他金属，通过实验室提纯和分解工艺，都可以把它们一一提炼出来。 所以，这个时代的铸铁锭，是提炼钢材最佳原料，程坚就懒得再去开采铁矿石了，只要做二次加工就可以了。 程坚列好清单，通知三伯安排人手去购买电石、铸铁锭、磷酸盐砂、蜂蜡和陶瓷玻璃等原料，同时招募熟练的瓷器制作匠人。 一周后，采购的原材料也陆陆续续地送来，瓷器匠人高明远也如愿地招募到。 高明远十几岁就在瓷器作坊里干活，制造瓷器已经有30多年，于是他熟练的在工坊里建窑，烧制了一些，程坚设计的陶瓷坩埚和一些陶瓷管子，用于实验室冶炼金属使用。 随后，程坚又设计了排水管道，让高明远继续大量地制造，在工坊每个房间都要建造排水设施，陶瓷排水管道将预埋在地下，向工坊外通去，一直到达河边。 当陶瓷管道烧结制成功后，程坚安排两位建房师傅，以最快得速度，紧靠山壁，建好了一个200平米的大房间，这是程坚按照前世的理念设计的实验室。 实验室分为三个部分，进门是办公和休息区，中间是试验区，紧靠山壁的是库房区。今后有时间，程坚计划，凿开山壁，把这座山内部挖空，建立军事实验基地。 试验区还特地设计了一个熔炼窑炉，方便他前期做钢材提炼工作。 值得一提是，陶瓷和玻璃使用的原材料是一样的，它们的化学成分都是二氧化硅，只不过陶瓷制作温度低，1200度就有可以了，而制作玻璃需要1500度，将陶瓷原料融化就可以得到玻璃。 当电石送来的时候，就解决了玻璃原料熔炼的问题。 有了电石，将电石放入水中，就会源源不断的产生乙炔气体，把它用陶瓷管道，输入炉窑中，点燃它，就有了乙炔火焰，乙炔在空气中燃烧温度是2350度，如果用氧气助燃，温度可达3300度。 有了乙炔火焰，制作玻璃唾手可得，关键是玻璃器皿的制作，需要掌握吹制工艺。 玻璃吹制工艺，程坚也是前世为了送女友生日礼物，根据某音上的玻璃瓶制作视频，在实验室里，自娱自乐而学会的。 程坚用空心铁管试着吹制玻璃瓶。一开始老是失败，功夫不负有心人，在失败20多次后，他终于掌握了吹制技巧。慢慢地他试制了一些其他的实验室玻璃器皿，中间也失败了好多次。但是程坚毫不为意，心想反正坏了，碎玻璃可以再次回炉，重新冶炼，不会浪费材料。熟能生巧，经过3天的烧制， 实验室里面摆满了程坚做好的玻璃器皿。 一切完备后，程坚在实验室里开始合成不锈钢。 由于这个时代没有温度仪器，冶炼金属的温度，只能根据牙博士的经验，看金属溶液颜色、火焰的颜色和不同距离的皮肤感觉来判断温度。 不锈钢的材料主要是镍铁合金，镍的含量超过5，就可以不生锈了，再加少量的锰、钴就可以增加硬度和弹性。镍、铁、钴、锰等金属都有可以通过实验室提炼铸铁锭获得。 程坚将电石放入水中，控制炉窑中，陶瓷管的出气量，达到控制乙炔的火焰温度，就可以从铸铁铁锭中，根据不同金属的熔点不同，如镍的熔点1453度，纯铁的熔点1535度，铬的熔点1890度，锰的的熔点1244度。 依次提炼出镍、铁、铬、锰等金属。 牙科的工具都很小巧，所需钢材的量很少，每次只需要几百克就够用了。 程坚再将提炼出的镍、铁、铬、锰等金属块，按照比例放入陶瓷坩埚，用乙炔火焰溶解，其中镍的含量要到达10，就得到了医用不锈钢。 不锈钢解决了，拔牙钳如何生产呢？ 这就用到牙科的失蜡法精密铸造工艺。就是先用蜂蜡制作出拔牙钳模型，再用耐高温的磷酸盐模具砂，把牙钳蜡型包埋好；放入烤炉维持300度的高温，约30分钟，把蜡溶解蒸发，接着升温到950度，形成高温铸模，最后把不锈钢溶液倒入模具中，就会得到尺寸精确的拔牙钳。 该方法金属耗损少，模型精度高，仅需少量的手工打磨、抛光即可使用。 程坚用精密失蜡铸造工艺陆续生产出了各种牙科工具，如口镜、探针、镊子、牙挺、拔髓针、根管锉等。 在这次金属的提炼中，没有找到含钛的铸铁，如果能提炼出钛金属，就可以生产种植体，要知道程坚前世的博士专业就是，第四军医大的种植牙专业。如果能在大康开展种植牙医疗，将会造福所有缺牙的人，也会让这个时代的人受益无穷，这样会提升程坚的牙医馆的经济实力和对社会政治的影响力。 程坚非常期待着下批的铸铁到来。 在钢材提炼获得成功的时候，程坚所需的中药材和矿石也陆续地送来。 他刚忙完牙科工具的制作，又投入了牙科药品和镶牙、补牙的材料制作中。 他好像又成为了前世的牙科博士，实验室的工作狂人。 他首先，在实验室里，把丁香和白酒，用蒸馏法获得丁香油和酒精。 再通过硫磺与提纯的铁粉反应，通过实验室的化学方法，制造出硫酸。这就迈出的制造其他原材的第一步。 接着把磷矿石与硫酸反应，就得到了磷酸，再配制出正磷酸液。 再把氧化锌矿石，通过实验室的炉窑高温煅烧，就能提炼出高纯度的氧化锌粉末。 氧化锌粉和正磷酸溶液，混合可以得到齿科常用的粘固粉，它的可以补牙，可以粘固黄金等各种金属牙套，是牙科必备的常用材料。 氧化锌粉和丁香油混合成糊剂，可以充填牙齿根管，是补牙的常用材料。 把石膏矿石，通过高温煅烧，提纯可以获得，齿科专用石膏粉。 将砒霜提纯，得到三氧化二砷粉末，这是剧毒物质。将它按比例与氧化锌粉、丁香油等物质混合，得到牙髓失活剂，这是牙科治疗虫牙的常用药物。 关于麻药，程坚选择了乙醚，通过浓硫酸、浓磷酸和酒精的化学反应，采用实验室萃取和蒸馏工艺，制取出乙醚，乙醚不仅是强烈的麻醉药，也是制造无烟火药的原料。 程坚还通过提炼和加工各种海藻和海带，制造出碘和海藻酸钠粉末。 将碘溶于酒精中，可以获得用于伤口消毒用的碘酒。 将海藻酸钠粉末，溶液于水，得到胶状物，再和石膏粉搅拌，就可以获得良好的口腔印模材，这是镶牙取模必备的材料。 当这些材料完成时，程坚发现不知不觉的过了1个月，为爷爷镶金牙的时间到了。

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