仙途高歌 第59章 工业母机

“工业母机精度限制了产业发展？”方浩看着各大研究中心发出来的报告，他已经将研究数据整理成了一个表格，综合分析之下得出了一个结论。

“校长你来了。”方浩刚进入研究员，研究院负责人铭前来迎接。

“大家都很不错，你们继续不要管我，我是过来随便看看。”方浩拒绝了铭的接待。

“那好吧，您随便参观。”铭点点头说道

方浩经常教导他们，作为科学研究员，不该将宝贵的时间浪费到无关科研的事情中。

红石机械研究院，方浩来到了这里，拒绝了其它人的陪同，一个人在这里缓缓地观察着。

只见这里到处是机器，每一个人都在专心地做着自己的事情，专心生产机器的零部件。

“究竟如何提升工业母机的精度呢？”方浩不断思索，最终摇摇头，除了慢慢积累，似乎没有其它的办法。

工业母机指金属切削机床，是对金属或其他材料的坯料或工件进行加工，使之获得所需形状、尺寸和表面质量的机器，是制造机器和机械的机器，这种机器也叫机床。

机床是整个装备制造业的核心生产基础，制造业无论哪个领域都无法脱离机床，大到国防武器、航空航天、航母舰船的关键零部件，小到手表齿轮、各类精密仪器等。

机床按类型通常分为车床、钻床、镗床、刨床、插床、铣床、磨床、齿轮加工机床、冲床、拉床、锯床、特种机床和其它工业机床。

工业机床通常由下列基本部分组成：

支承部件，用于安装和支承其他部件和工件，承受其重量和切削力，如床身和立柱等；

变速机构，用于改变主运动的速度；

进给机构，用于改变进给量；主轴箱用以安装机床主轴；

还有很多其它的部分就不一一列举了。

在工业化前期是没有工业母机这个概念的，因为设备精度要求不高，可以由一家工厂自己制造，自己设计。

随着工业化过程中科技的发展，学科越来越多，机械设计也开始专业化，于是，以机床厂为代表的工业母机行业出现了。

比如，车床制造厂在生产车床过程中偶然生产出一台加工精度很高的，甚至是这家制造厂有史以来加工精度最高的车床，这台车床就成为这家车床制造厂的工业母机车床。

如果是全国有史以来加工精度最高的车床，就成为国家工业母机车床。

这台母机车床会被封存起来以保证它的加工精度，这台母机车床加工出来的产品是不卖的，产品用在车床制造厂生产线设备上，就会提高工厂的制造精度，工业实力就提高了。

将车床的各部分最高精度部件组装起来就构成了工业母机。

比如，电动机厂在生产电动机过程中偶然生产出一台震动极小，工作极稳定的电动机，这台电动机就会用来组装母机车床。

所以工业母机是在平时生产制造中产生的，这就叫做工业积累，决定工业发展水平的就是超高精度机床。

超高精度机床加工精度越高越好，与普通机床精度相比，超高精度机床要高出1000倍才行，即使与精密加工相比也要高出一个数量级，也就是100倍。

在地球上，日本与德国的机床是精度最高的，因此机械最发达，机械的设计都有一套理论，但是设计出了复杂的机械设备之后，能不能造出来符合要求的东西就需要考验一个国家的母机精度。

在中小型五轴精密加工领域，德国哈默公司在世界排名第一，在高速高精度加工、复杂曲面加工方面都具有压倒性优势。

在高精度的机床主轴加工领域，日本精工排名世界第一，光是卖主轴就取得了庞大的利益。

在超精密加工领域，日本的捷太格特公司拥有全球精度最高的母机，这家企业的机床专门用于光学镜头加工，蓝光镜片模具加工，超精密车削及研磨，全世界高精密设备，比如宇宙飞船，上面的很多配件必须要在这里加工，而且价格极为高昂。

所以地球就有了一个结果，那就是德国的机械产业最发达，日本的相机最发达，不为别的，仅仅是因为他们的工业母机的精度世界第一。

在这里观察了一会儿之后，方浩就离开了这里，进入了加工半导体生产机械的加工车间。

半导体加工实验室是下个阶段重要的机构，生产设备的工人都是顶级研究员，他们不但是研究员，同时也是一名生产者。

“浩，你来了。”方浩刚一进来，冰雪女妖就前来迎接。

“进度怎么样了？”方浩问道。

“已经到了收尾阶段，就等机械设备验收了。”冰雪女妖说道。

“那就好，你不需要管我，我是过来随便看看。”方浩同样打算拒绝她的接待。

“不嘛，我要陪着你。”冰雪女妖不依，拉着方浩的手说道。

“呃，好吧，怕了你了！”方浩扶额，这应该是冰雪女妖的心魔紫衣了。

“我带你参观一下这里吧，这里都是我管理的地盘。”紫衣笑着说道。

紫衣不同于冰雪女妖的淡然处事态度，而是非常热情，完全是调皮的魔女，让他无可奈何。

一路参观着实验室，他还是发现了不少的东西，这里是三极管和二极管的实验室，利用负责电子元件原材料到成品。

因为这个领域处于初始阶段，一切都是很原始，方浩可以很容易地明白制造原理。

首先是硅片切割，硅片单晶硅制造厂生产的在这里已经是现成的圆片，手工割成小片，作为基底。

然后用一种叫光刻胶的东西涂抹在硅片上，光刻胶分两种，一种是明胶，一种是暗胶。

明胶和暗胶的区别在于，明胶被特定的光照后变硬，不被腐蚀；暗胶相反，被特定的光照后很容易被腐蚀。

将明暗两种胶涂在硅片上面，就可以制造出来所需的硅片纹路。

之后就是光刻，光刻就是用一个类似底片一样的东西盖在涂了光刻胶的硅片上，然后进行光照，让光刻胶定型。

定型后是用氢氟酸清洗，目的是洗掉无用的光刻胶，露出需要进行参杂扩散的区域。

最后就是用一块磷或者其他参杂的元素材料，和硅片一起放进扩散炉，高温加热，慢慢冷却。

扩散炉是一种专门设计的设备，可以进行扩散工艺，这种设备很复杂，需要氧化，光蚀，真空扩散，然后用超声波压接电极，等很多的工序。

其中的真空扩散是最主要的工序，将光蚀好的硅片放到石英管里面后，同时在边上摆放扩散材料，然后将石英管内抽成真空，密封，然后再放入电炉中加温，反复几次用不同的扩散材料，就形成了多层的pn结构。

目前的三极管仅仅需要三层pn结构，而二极管仅仅需要两层，而且硅片面积比较大，肉眼可见，加工起来算是比较简单。

如果技术发展，三极管的体积越来越小，硅片的蚀刻和扩散越来越复杂，就连普通的光照都需要光刻机完成，因为需要非常好的光源，那就是另外一个尖端领域了。

总之，别看实验室如今很多工序可以手工完成，但只有方浩知道，以后每一道工序都需要特定的尖端设备完成。