神奇發(fā)電機(jī)

交直流混合發(fā)電的供電系統(tǒng)，不僅功率密度和可靠性高，而且占用體積小，經(jīng)濟(jì)效益顯著，但因為技術(shù)難度太大，曾被國內(nèi)外電機(jī)界認(rèn)為是"不可能實現(xiàn)的妄想"。為解決潛艇在體積重量受嚴(yán)格限制的獨(dú)立系統(tǒng)中交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)分別供電的弊端，馬偉明院士率領(lǐng)創(chuàng)新團(tuán)隊，在國際上率先提出交直流電力集成的思想，帶領(lǐng)課題組經(jīng)過十多年的刻苦攻關(guān)，研制出能夠同時提供高品質(zhì)交直流電源的新型集成化發(fā)電機(jī)，與交直流分別供電的兩臺發(fā)電機(jī)組相比，體積和重量減小40%以上，工程造價降低40%以上。目前，該項成果已經(jīng)批量生產(chǎn)并裝備部隊，首套產(chǎn)品已運(yùn)行數(shù)年，穩(wěn)定可靠，未發(fā)生任何故障。該成果入選2002年中國十大科技事件和中國高校十大科技進(jìn)展，2009年獲軍隊科技進(jìn)步一等獎。

由中國工程院院士、海軍工程大學(xué)馬偉明教授主持完成的此項成果，標(biāo)志著我國在國際上率先開創(chuàng)的交直流電力集成新技術(shù)研究取得重大突破。這一發(fā)電機(jī)還為我軍某新型潛艇動力系統(tǒng)提供了一種全新的發(fā)供電方案。馬偉明院士帶領(lǐng)課題組，在國際上率先提出交直流電力集成思想，經(jīng)過10多年刻苦攻關(guān)，先后解決了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、電磁兼容等多項關(guān)鍵性技術(shù)難題，建立起一套完整的理論體系，研制出能夠同時提供高品質(zhì)交直流電源的新型集成化發(fā)電機(jī)。

該型發(fā)電機(jī)技術(shù)性能處于國際領(lǐng)先水平，與交直流分別供電的兩臺發(fā)電機(jī)組相比，體積和重量減小40%，工程造價降低40%。目前，該型發(fā)電機(jī)已經(jīng)批量生產(chǎn)并裝備部隊，首套產(chǎn)品經(jīng)過多年運(yùn)行，穩(wěn)定可靠，未發(fā)生任何故障，為發(fā)揮我軍新型潛艇的戰(zhàn)技性能作出了突出貢獻(xiàn)。據(jù)了解，在同時需要交直流電源的艦船、飛機(jī)、移動通訊、石油鉆井平臺等諸多獨(dú)立系統(tǒng)中，該成果具有廣泛的應(yīng)用前景。

新開鑿好的油井，過去常常會遇到井噴火災(zāi)事故，這是很令人頭疼的一件事。不過這已經(jīng)成為過去，因為現(xiàn)在有了一種神奇的液膜，人們只要穿著石棉服，手提液膜罐，迅速將液膜倒進(jìn)井里，過不久，井噴就被制服了。

什么是液膜呢?你一定知道肥皂泡沫吧，它就是最常見的液膜，它的分子一端親水，一端親油，在水中遇到油，親油的一端向油，親水的一端向外，就成為包圍著油的泡沫。這種液膜不穩(wěn)定，一吹就破。

撲滅井噴的液膜與肥皂泡沫類似，不同的是它是一種包結(jié)有膨潤土的液膜，也就是說，在制造這種液膜時，加進(jìn)了一些固體顆粒膨潤土，這樣形成的液膜里面就包結(jié)有固體物質(zhì)膨潤土。當(dāng)這種液膜進(jìn)入井內(nèi)時，由于井內(nèi)的溫度和壓力都比地面高，在高溫高壓的作用下，它就會很快破裂，膨潤土隨即分散開來，遇到地下水時，立即膨脹，而且粘性增加，并把井管通道堵塞，這樣氣體和油液被封閉起來，于是大火就滅了。

液膜技術(shù)是美國?？松芯颗c工程公司的華裔學(xué)者黎念之發(fā)明的，它一出現(xiàn)就風(fēng)靡世界，廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。

人們使用液膜技術(shù)來使油井增產(chǎn)。在美國，用高壓泵將包結(jié)了鹽酸的液膜摻合砂子和水，打進(jìn)地下。在高溫高壓的作用下，液膜破裂，鹽酸流出，同堿性土壤起化學(xué)反應(yīng)，生成溶于水的鹽類，土壤形成裂縫，而砂子則摻入縫隙起支撐作用。于是，較遠(yuǎn)地方的石油可以經(jīng)過這條砂子通道，源源流向井管，使油井增產(chǎn)兩成左右。

人們利用油膜技術(shù)來生產(chǎn)鈾，成本比用萃取法要低一半左右，而且貧礦中夾雜的微量鈾也能被提煉出來。比如磷礦中夾雜的鈾，常常在生成磷酸時被白白地拋棄。人們將包結(jié)有氫離子和二價鐵離子的液膜放進(jìn)磷酸中，磷酸內(nèi)的鈾離子就會滲進(jìn)液膜內(nèi)，同氫離子和鐵離子起反應(yīng)，生成四價的鈾化合物，然后把液膜濾出來，鈾就可提煉出來。

工廠排出的污水中，含有鎘、汞、鉻等金屬，如果利用各種液膜技術(shù)進(jìn)行處理，就可以回收貴重金屬，還可以減少污染。這類液膜技術(shù)成本低廉，操作方便，效益顯著，是環(huán)境保護(hù)技術(shù)中的一顆"新星"。

不僅僅如此，稀土還有許多神奇功用：

由于特殊的原子結(jié)構(gòu)，稀土家族的成員非常的活潑，且個個身手不凡，魔力無邊。它們與其他元素結(jié)合，便可組成品類繁多、功能千變?nèi)f化、用途各異的新型材料，且性能翻番提高，被稱作當(dāng)代的“工業(yè)味精”。 如：在超音速飛機(jī)中應(yīng)用含稀土的АЦР1和ЖП207合金，可在400℃以下長期工作，它是現(xiàn)今高溫性能最好的合金之一，它的持久強(qiáng)度比一般鋁合金可提高1～2倍； 鋼中加入稀土后，制成的薄料橫向沖擊韌性提高50%以上，耐腐蝕性能提高60%，而每噸鋼只要加稀土300克左右，作用十分顯著，真可謂四兩撥千斤； 稀土添加在酸性紡織染料中，可以提高上染率、調(diào)整染料和纖維的親和力、提高染色牢度、改善纖維的色澤、外觀質(zhì)量及手感柔軟度、并可節(jié)約染料及減少環(huán)境污染和減輕勞動強(qiáng)度等； 稀土元素可以提高植物的葉綠素含量、增強(qiáng)光合作用、促進(jìn)根系的發(fā)育和對養(yǎng)分的吸收。還能促進(jìn)種子萌發(fā)、促進(jìn)幼苗生長，還具有使作物增強(qiáng)抗病、抗寒、抗旱的能力； 用稀土钷作熱源，可為真空探測和人造衛(wèi)星提供輔助能量。钷電池可作為導(dǎo)彈制導(dǎo)儀器及鐘表的電源，此種電池體積小，能連續(xù)使用數(shù)年之久。 在今天的世界上，無論是航天、航空、軍事等高科技領(lǐng)域，還是人們的日常生活用品，無論工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、還是化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥，稀土的應(yīng)用及其作用幾乎是無所不在，無所不能。