北疆广播线路冰凌中断的故障报告和抢修记录,像一份沉甸甸的考卷,摆在了格物院众人面前。
纸上那些关于厚重冰层、冻胀地基、僵手操作的描述,让习惯了京畿相对温和环境的工匠们,真切感受到了边地严冬的残酷。
议事堂里炉火熊熊,气氛却有些凝滞。叶明放下手中的报告,看向负责电讯线路的几位骨干:“冰凌压断线路,冻胀扯歪线杆,低温让抢修难上加难。问题摆在这里,不能指望年年都靠这样冒着生命危险去抢修。必须拿出适应北疆寒冬的、更可靠的线路建设与维护办法。”
胡师傅搓着满是老茧的手,先开了口:“线杆地基,除了加深、用更耐腐的硬木或石砌,或许可以在杆基周围堆砌卵石,利用卵石间的空隙缓冲冻胀力。这个法子一些北地老匠人盖房时用过。”
“是个思路。”林致远点头,“但卵石运输也是成本。更重要的是线缆本身。我们用的铜线外包棉麻涂桐油,在京城够用,到了北疆,冰直接凝结在线上,越积越厚。能不能在线缆表面做些文章,让冰不容易附着,或者即使附着也更容易脱落?”
“让冰不易附着?”徐寿捻须沉思,“《天工开物》中提及,船工于冬日以油脂涂抹船身,可防冰粘连。某些特殊树漆,干后表面极为光滑,水珠难留。或许,我们可研制一种特殊的涂料,涂覆于线缆及瓷瓶表面,使其光滑疏水,令冰凌难以稳固凝结,或可借助风力、轻微震动自行脱落。”
这个想法让众人眼前一亮。如果能在电线表面形成一层“防冰涂层”,无疑能从根源上减轻冰荷载。
“具体用什么材料?”叶明问,“油脂易沾染灰尘,且不耐久。树漆……哪种合适?成本如何?能否耐日晒雨淋和低温?”
一连串的问题,需要实验来回答。格物院再次启动了材料试验。他们搜集了各种可能的原料:桐油(本身就有一定防水性)、生漆、鱼油、蜂蜡、松脂,乃至一些古籍中提到的具有“滑腻”特性的矿物粉末。
将它们以不同比例混合、加热炼制,涂在铜片或模拟电线的小棒上,然后置于学院地窖中模拟的低温潮湿环境(用冰和湿布),甚至尝试用喷水制造结冰条件,观察哪种涂层最不易结冰,或结冰后最易剥离。
试验枯燥而繁琐。许多配方不是附着力差,就是自身在低温下开裂,或者仍然无法阻止冰层牢固附着。
直到一位曾参与过皮革鞣制的学徒,尝试将熬制过的鱼油与极细的石墨粉(来自北疆煤精副产品)混合,再加入少量松香增加粘附力,制成一种黑乎乎、油腻腻的膏体,涂抹后晾干,表面形成一层暗哑但触感异常滑腻的膜。
将涂有这种“鱼油石墨膏”的铜棒进行结冰测试时,奇迹出现了:冰晶虽然仍在表面形成,但结构松散,附着极不牢固,用手指轻轻一拨,就能大片剥离。而未处理的铜棒上,冰层则坚硬密实,需用力敲击才能弄掉。
“就是它了!”负责试验的匠师兴奋地报告,“虽然看着不美观,但防冰效果显着!而且石墨本身导电,即使涂层有微量剥落也不影响线路绝缘(因为外面还有主绝缘层),鱼油和松香提供了耐候性。关键是,原料易得,鱼油、石墨、松香在北疆也不难找!”
防冰涂层找到了方向,接着是加强型线杆和军民巡护制度的设计。林致远带着营造科学员,改进了线杆设计:采用更粗壮、预先做过防腐处理的松木;在易受风冰影响的河谷、山口地段,杆距缩短三分之一;杆基采用“石笼法”,用铁丝网装入卵石,围绕杆基堆砌,既稳固又能有效抵御冻胀。