家人們出簍子了?。。?/p>
W君的女朋友在家里做早飯,就煎了一雞蛋直接把鍋干廢了!
話說,在中國(guó)廚房里面最為妖孽的存在就是從西方傳過來的不銹鋼平底鍋了——沒有之一!
很多人會(huì)喜滋滋的買來一個(gè)不銹鋼鍋,被“不銹鋼”的名字騙到,認(rèn)為這種鍋很好用很好維護(hù),但到家一用立刻傻眼……
這不,一眼沒看住,我家卡皮巴拉就用不銹鋼平底鍋煎了個(gè)雞蛋,鍋就被搞成這個(gè)樣子了。
這鍋跟了W君快20年了,今天終于在一枚雞蛋手里“光榮犧牲”。
但講真,不銹鋼鍋要怎么用,這件事在很多中國(guó)人的認(rèn)知里面并不存在。其實(shí)用法很簡(jiǎn)單,只需要一個(gè)步驟,就可以讓家里的鍋用很多很多年一直保持光亮如新。這種方法就是——干燒。在真正放菜和油之前,放在爐子上大火干燒3-5分鐘,用上爐子最大的火力給鍋?zhàn)蛹訜?。?-5分鐘之后,再把爐火調(diào)節(jié)到合適的溫度開始烹飪。這時(shí)候不銹鋼鍋就可以做到只放一丁點(diǎn)油但絕對(duì)不會(huì)粘鍋。
說說為什么,其實(shí)“不銹鋼”是“不生銹的鋼材”的意思,但沒有任何人說不銹鋼是“不粘鍋”!如果我們?cè)诟弑稊?shù)顯微鏡下看不銹鋼表面我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)不銹鋼表面呈現(xiàn)各種微孔結(jié)構(gòu):
當(dāng)然了,這種10繆級(jí)別的孔是肉眼無法觀察到的。
也正因?yàn)椴讳P鋼的這種特性就會(huì)導(dǎo)致大多數(shù)不銹鋼鍋一遇到汁水、蛋白質(zhì)就更容易在加熱的時(shí)候留下痕跡,再加上持續(xù)不斷的加熱,這些燒焦的物質(zhì)就會(huì)“焊死”在不銹鋼表面。幾乎無法再清理下去。
那么為什么先把鍋燒得滾燙可以避免不銹鋼糊鍋的現(xiàn)象出現(xiàn)呢?有三個(gè)原因:第一、金屬熱膨脹,不銹鋼表面微孔被“撐開”,很多原本尖銳、容易卡住食材的微坑被軟化或閉合;第二、氧化膜重建,高溫下不銹鋼表面生成一層致密的鉻氧化膜(Cr?O?),它天然比裸露金屬更光滑、更惰性,不容易和蛋白質(zhì)結(jié)合。第三、萊頓弗羅斯特效應(yīng),溫度足夠高時(shí),水滴落下會(huì)懸浮在水蒸氣膜上,說明鍋面已經(jīng)達(dá)到“臨界隔離溫度”。在這個(gè)區(qū)間里,食材表面會(huì)迅速被灼封,而不與金屬直接粘連。
其實(shí),這是所有的鍋在足夠大的火力下都應(yīng)該做的事情。
但現(xiàn)在問題來了——為什么W君所建議的不銹鋼鍋需要干燒加熱?
不銹鋼鍋之所以一定要經(jīng)歷干燒這一步,其實(shí)是它的材料特性決定的。鐵鍋和鋁鍋的導(dǎo)熱率都比較高,熱量傳遞快,哪怕沒徹底預(yù)熱,溫度也會(huì)比較均勻,食材下去時(shí)不至于被“局部焊死”。不銹鋼就不同了,它的導(dǎo)熱性能很差,熱擴(kuò)散慢,如果不提前把整個(gè)鍋燒透,鍋底就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)個(gè)“熱斑”,冷鍋下蛋的結(jié)果就是蛋白直接被這些高溫點(diǎn)瞬間碳化,牢牢粘在金屬表面。
由于熱量不均勻,因此在鍋底上的溫度差異極大,以至于很多鍋?zhàn)铀@示出的糊鍋的痕跡是和熱斑完全擬合的。
也就是說只有特定溫度下的不銹鋼鍋部分才會(huì)導(dǎo)致糊鍋的現(xiàn)象發(fā)生。
所以說只要先用大火干燒三五分鐘,把整口鍋完全“點(diǎn)亮”,它就會(huì)進(jìn)入一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的溫度區(qū)間。這個(gè)時(shí)候倒油、下菜,鍋面不會(huì)因?yàn)橥蝗坏臏囟炔▌?dòng)而掉火,反而能穩(wěn)定地把食材烹飪好。換句話說,干燒不只是為了防粘,更是把不銹鋼這種材料調(diào)整到最合適的工作狀態(tài)。
那么,是什么導(dǎo)致了不銹鋼鍋需要這樣做呢?高比熱容和低熱傳導(dǎo)系數(shù)!
不銹鋼的導(dǎo)熱性能極差,只有鋁的十分之一、銅的二十分之一,這意味著它升溫時(shí)不會(huì)把熱量迅速擴(kuò)散,而是讓鍋底形成一個(gè)個(gè)孤立的“熱島”,這就是糊鍋的根本原因。與此同時(shí),不銹鋼的體積熱容又很高,一旦把它燒透,它就能像一個(gè)“熱量蓄水池”一樣穩(wěn)定地維持溫度,不會(huì)因?yàn)閬G進(jìn)去一枚雞蛋就掉火。這種“先天不足 + 后天穩(wěn)定”的性格,注定了它必須要經(jīng)歷一次猛烈的干燒,把整個(gè)鍋底點(diǎn)亮,才算真正進(jìn)入工作狀態(tài)。
回到今天的標(biāo)題內(nèi)容,那么為什么米格-25非得用不銹鋼呢?
實(shí)際上,也是一個(gè)“熱量蓄水池”的概念。
米格-25在設(shè)計(jì)的時(shí)候目標(biāo)飛行速度要超過馬赫3,這意味著整個(gè)機(jī)體要在幾分鐘時(shí)間內(nèi)承受巨大的氣動(dòng)加熱。此時(shí),材料的熱物性就成了決定生死的關(guān)鍵。通常鋁鎂合金架構(gòu)的飛機(jī)因?yàn)閷?dǎo)熱系數(shù)高、比熱容低,等于“容易升溫的小水杯”——一旦氣流摩擦產(chǎn)生熱量,熱會(huì)迅速傳遍整個(gè)機(jī)體,機(jī)翼、蒙皮、機(jī)身骨架全都一起跟著升溫。結(jié)果就是飛機(jī)會(huì)很快被熱透,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在幾分鐘內(nèi)就喪失殆盡。
而不銹鋼則完全不同,它的導(dǎo)熱系數(shù)很低,比熱容卻很高,相當(dāng)于一個(gè)“巨大水池”。外表層雖然被烤得滾燙,但熱量并不會(huì)馬上傳遍全機(jī),而是緩慢滲入,同時(shí)又被龐大的比熱容“吞掉”。在戰(zhàn)機(jī)這種短時(shí)沖刺場(chǎng)景里,這反而是優(yōu)點(diǎn)讓它可以硬生生蓄住熱量,在幾分鐘的高速窗口里保持強(qiáng)度不崩潰,完成攔截任務(wù)。
其實(shí)我們可以利用現(xiàn)代CAD軟件來模擬和計(jì)算一下不同材料的區(qū)別。例如把Mig-25中的不銹鋼替換成更輕的航空鋁鎂合金。
在同等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上如果將不銹鋼替換成鋁鎂合金,這架飛機(jī)將減少3.3噸的重量,相對(duì)于最大起飛重量36噸的米格-25來說降低了不到10%的重量,并不像是很多人覺得的36噸重的mig-25是因?yàn)榘唁X鎂合金替換成不銹鋼就重了很多的樣子。
但對(duì)于飛行中的升溫導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極限來說
更關(guān)鍵的是極速與熱限。減重確實(shí)略降阻力、略降誘導(dǎo)阻力,但在馬赫 2.8–3.0 的高空沖刺里,熱限先卡死鋁鎂。按 20 km、起始表皮 300 K 的工況,絕熱壁溫隨馬赫數(shù)抬升,不銹鋼因許可溫度高(≈600°C)且 升溫曲線更加漫長(zhǎng),M≈3.0 時(shí)曲線在任務(wù)窗口內(nèi)通常不觸限;鋁鎂許可溫度僅≈200°C,且“熱容量/蓄熱厚度”更小,升溫更快。我們的曲線圖(溫度–時(shí)間坐標(biāo),超過極限截?cái)啵╋@示:在 M=2.8 時(shí),鋁鎂約 100–150 s 即觸及極限;M=3.0 時(shí)縮短到 約 60–90 s;而不銹鋼在同條件下可持續(xù)沖刺(>20 min 窗口內(nèi)不觸限)。因此,用鋁鎂“減出來”的那點(diǎn)阻力余度,換不來更高的持續(xù)極速,反而讓極速?gòu)摹巴屏ο蕖鞭D(zhuǎn)為“熱限”,總體不升反降。一句話:鋁鎂像小杯子傳熱快、容量小,很快“熱透”;不銹鋼像大水池,吞熱慢、上限高,能撐過截?fù)裟菐追昼姟?/p>
那么到這里,很多人就要對(duì)比鈦合金了。畢竟SR-71就是從大俄那邊搞到的鈦來做的結(jié)構(gòu)材料。鈦合金確實(shí)是航空材料的“黃金分割點(diǎn)”。它的密度大約是鋼的一半(≈4.5 g/cm3),比鋁重,但強(qiáng)度比鋁高很多,且在 400–500℃ 仍能維持相當(dāng)?shù)牧W(xué)性能。導(dǎo)熱系數(shù)介于鋼和鋁之間(約 7–20 W/mK),比不銹鋼鋼還差一些,但比鋁低很多,這讓它既不容易像鋁那樣“一下子全機(jī)熱透”,又比鋼輕出可觀的噸位。SR-71 的鈦蒙皮就是利用了這一點(diǎn):它要在 M=3.2 甚至更高的速度下長(zhǎng)時(shí)間巡航,需要一種既能承受數(shù)小時(shí)高溫環(huán)境,又能兼顧重量的材料,這才讓鈦成為最佳選擇。
但是,鈦合金也并不是一個(gè)“十全十美”的航空材料,它和不銹鋼相比也有不少缺點(diǎn)。首先是耐溫上限。很多人以為鈦耐高溫,其實(shí)它在 500℃ 以上就開始明顯軟化、強(qiáng)度衰減,而不銹鋼在 600℃ 甚至 700℃ 依然能保持較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性能。這就意味著,在短時(shí)的高溫沖刺場(chǎng)景里,不銹鋼反而比鈦更能硬扛,而鈦更適合的是長(zhǎng)時(shí)間高溫下的“穩(wěn)態(tài)”巡航。
其次是導(dǎo)熱性。鈦的導(dǎo)熱性能比不銹鋼還差,這會(huì)造成熱量集中在機(jī)頭、進(jìn)氣道或前緣,容易形成局部熱點(diǎn),對(duì)結(jié)構(gòu)是一種隱患。不銹鋼雖然本身導(dǎo)熱也不算好,但至少比鈦均勻,不至于出現(xiàn)那么尖銳的溫差。對(duì)于幾分鐘的攔截任務(wù)來說,鋼的這種特性反而更安全。所以,我們現(xiàn)在再去看星艦的材料選擇發(fā)現(xiàn)兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的把材料又換回了不銹鋼這里還是有一定的原因的。
再者就是工藝問題。鈦的熔煉和加工都極其困難,機(jī)加費(fèi)刀、焊接時(shí)又容易吸氫氧氮導(dǎo)致脆化,需要昂貴的真空焊和保護(hù)氣氛工藝。這在六十年代的蘇聯(lián)幾乎沒有成熟的工業(yè)體系來支撐。而不銹鋼就簡(jiǎn)單多了,焊、沖壓、維修都不在話下,一線部隊(duì)能搞定,成本也遠(yuǎn)低于鈦。
最后是重量問題。鈦比不銹鋼鋼輕一半,但對(duì)于米格-25這種只需沖刺幾分鐘的截?fù)魴C(jī)來說,多 3–5 噸重量并不會(huì)縮短它的任務(wù)窗口,反而不銹鋼鋼的“熱量蓄水池”特性保證了在短時(shí)間內(nèi)不至于全機(jī)被熱透。鈦的減重優(yōu)勢(shì),只有在需要長(zhǎng)時(shí)間高空高速巡航的戰(zhàn)略偵察機(jī)上才真正體現(xiàn)出來。
因此,鈦不是全面優(yōu)于不銹鋼鋼的“神料”,而是針對(duì)不同任務(wù)的折中方案。SR-71 必須長(zhǎng)時(shí)間在馬赫 3 以上巡航,所以必須用鈦來平衡重量和耐熱;而米格-25只需要幾分鐘高速攔截,用不銹鋼更合理、更便宜、更容易制造。換句話說,鈦合金是馬拉松選手的跑鞋,不銹鋼則是短跑運(yùn)動(dòng)員的鐵布衫,各有其舞臺(tái)。
所以,如果把廚房里的不銹鋼鍋和天空中的米格-25放在一起看,其實(shí)邏輯是一脈相承的——不銹鋼這種材料從來都不是“萬能”的,但它在特定的任務(wù)條件下往往就是最穩(wěn)妥的答案。煎蛋時(shí)它需要先燒透,才能化解表面的微孔陷阱;飛行器上它同樣靠著高比熱容和相對(duì)較高的耐溫,把熱量硬生生吞進(jìn)去,換取那幾分鐘至關(guān)重要的戰(zhàn)術(shù)窗口。
很多時(shí)候,我們下意識(shí)以為材料的選擇是“先進(jìn)”還是“落后”的標(biāo)簽,但事實(shí)遠(yuǎn)比這復(fù)雜。鈦合金的確能造就 SR-71 這樣的黑鳥,但那背后是對(duì)“長(zhǎng)時(shí)間巡航”的需求;不銹鋼成就了米格-25的鐵布衫,則是因?yàn)樗恍枰瓿蓭追昼姼咚贈(zèng)_刺的使命。不同的舞臺(tái),自然有不同的選手。
因此,當(dāng)下一次你在廚房里因?yàn)橐恢浑u蛋糊鍋而咬牙切齒時(shí),不妨想一想三萬米高空那架燃燒著的不銹鋼怪獸。也許它和你手里的這口鍋,本質(zhì)上都在上演同一個(gè)故事:材料的性格,決定了它在什么舞臺(tái)上能發(fā)光發(fā)熱,以及我們應(yīng)該如何對(duì)待它。
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