Николай Жаворонков - Создано человеком
Но значительно важнее мирные профессии кобальта.
А они - самые разные. Так, жаропрочные свойства металла открыли ему дорогу в авиацию и космонавтику, в турбостроение. Он используется также и в гальванотехнике. А это трудная и почетная работа, поскольку металл (или сплав), из которого делают аноды, не должен ни растворяться в самых крепких кислотах, ни вступать во взаимодействие с содержимыми гальванической ванны.
И все же - это традиционные профессии кобальта.
Но существуют еще радиоактивные его изотопы. По мощности излучения они превосходят радий, особенно широко применяется в технике один из них кобальт-60. Контрольные приборы, созданные на его основе, сравнительно легко и дешево обнаруживают внутренние дефекты массивных конструкций, сварных швов и самых ответственных узлов громоздких механизмов. Кобальтовое излучение помогает, например, быстро и точно определить толщину слоя металла, что немаловажно при обследовании, например, тех же паровых котлов, находящихся постоянно под высоким давлением.
Лучами радиоактивного кобальта обрабатываются даже алмазы, в результате они приобретают нежный голубоватый оттенок. Радиоактивный кобальт широко используется в сельском хозяйстве и медицине. Знаменитой кобальтовой пушкой "обстреливают" раковую опухоль, и она прекращает свой губительный для человека рост.
Так что кобальт прежде всего материал "в рабочей спецовке", и сфера его применения ширится день ото дня, из года в год.
У второго "кита" норильской металлургии - никеля - еще более солидный послужной список. Никелевая"
сталь, например, гарантирует отличные прочностные качества. Именно из такой стали сделаны современные хирургические инструменты и "вечные", практически не знающие износа детали, используемые в химической промышленности.
Семейство никелевых сплавов постоянно растет, каждый раз открывая индустрии новые, невиданные прежде возможности. Где только не трудятся никелевые сплавы! В судостроении и химическом машиностроении, в электроприборах и часах, турбинах и радиотехнике.
А некоторые никелевые сплавы вообще уникальны.
Так, они способны "помнить" свое прошлое. Например, спираль, сделанную из сплава никеля с титаном, нагревают до 150 градусов, а затем охлаждают, подвесив к ней груз, и она, естественно, вытягивается. Но стоит такую проволоку нагреть до 95 градусов, как она вновь становится... спиралью.
Применение удивительного сплава практически не ограничено. Особенно незаменим он при сборке в открытом космосе готовых конструкций и антенн. Собственно, как это убедительно показали американские исследователи, такую антенну и собирать не надо. До определенной поры, туго свернутая, она спокойно лежит в космическом аппарате, занимая ничтожно малое место. Но в космосе, нагретая солнечными лучами, тотчас "вспоминает" заданную ей конструкторами форму и вновь ее обретает.
А медь? Казалось бы, ее-то к новым материалам уж никак не причислить. Какая может быть новизна, если бронза, основным компонентом которой является медь, дала название целой эпохе. Чего только люди в разные времена не производили из меди. Топоры и оружие, колокола и самовары... Но медная проволока и медные детали и поныне неизменные компоненты современных приборов и станков.
Электропроводимость меди удивительная. Говорят, что меди доступно все: она и летает, и стреляет, и ток передает. Именно медь определяет многие достоинства огнестрельного оружия. Судить об этом можно хотя бы по такому факту, теперь уже ставшему историческим. В конце второй мировой войны, когда фашистская Германия уже терпела неудачи, США неожиданно получают от швейцарских часовщиков крупный заказ (оказалось - для Германии) на бериллиевую бронзу, в состав которой входит медь. Казалось бы, чего же тут особенного?
Но дело в том, что бериллиевая бронза применяется не только в часах. Ее замечательные качества открывают зеленую улицу и в авиацию (в современных самолетах свыше тысячи деталей изготавливаются из этих сплавов), пружины из нее применяются в самых разных устройствах. Разумеется, "швейцарская" хитрость немцев была разгадана. Но бизнес есть бизнес, и в немецких пулеметах, стрелявших в те годы в американцев, бериллиевая бронза все-таки появилась!
Наше время предъявляет к меди свои требования. Медный прокат и медные трубы, медные заклепки и проволока, такая тонкая, что ее и глазом не различить - вот в чем остро нуждается развивающаяся промышленность.
Так что медь - материал сегодняшнего дня и материал будущего.
Все сказанное в одинаковой степени относится и к другим металлам. В том числе и к меди, своими старыми достоинствами создающей новые качества новейших материалов. Но уж коли эту главу книги я решил посвятить металлам - одним из самых старых и самым новейшим материалам, то позволю остановиться еще на некоторых из них. Прежде всего о титане. На долю этого металла немало выпало превратностей.
Титан несколько раз открывали: ему приходилось менять "имя" и. наконец, его достоинства долго и обидно принижались. Титанами, как известно, называли сыновей богини Земли Геи, сильных и выносливых юношей. Так что зваться титаном - значит быть ПОЧТРТ сверхпрочным.
А вот этим качеством как раз металл, открытый сначала английским любителем - минералогом Вильямом Грегором (назвавшего свое открытие "меннакипом") и вторично немецким химиком Мартином Клопротом (давшим своему "крестнику" звучное имя "титан") как раз и не отличался. Правда, сам титан, как оказалось, в том был неповинен: оба его первооткрывателя получили лишь белый кристаллический порошок двуокиси титана; чистого металла ни тому, ни другому выделить не удалось. Ошибся и английский ученый Волластон (XIX в.), принявший за чистый титан его соединение с золотом и углеродом.
Честь получения чистого без всяких примесей титана принадлежит (1875 г.) русскому ученому Д. К. Кириллову. "Исследования над титаном" - так была названа его брошюра, в которой рассказывалось о результатах проделанной работы. Так что получивший в 1919 году сравнительно чистый титан американский химик Хантер - отнюдь не первооткрыватель этого металла.
Но почему химики многих стран столь упорно работали над получением металла без дополнительных примесей? Чем последние им так не угодили? Дело в том.
что пменно примеси делают титан хрупким, неподдающимся механической обработке. И до того, как доброе имя чистого титана было восстановлено, ему приходилось выполнять работу второстепенную, не соотве!ствующую истинным его возможностям. Из него приготовляли белила, с помощью двуокиси титана окрашивали ткани я кожи, использовали в производстве фарфора, стекла, искусственных бриллиантов.
Совершенно иную жизнь даровали в 1925 году титану голландские ученые Ван Аркель и де Бур, освободившие металлы от примесей. Теперь его можно было ковать, прокатывать из него проволоку, фольгу, листы.
Что же сегодня нам известно о титане?
Он прочнее стали многих марок, но гораздо легче (почти вдвое) железа. Титан в 12 раз превосходит по твердости алюминий и в 4 раза медь и железо.
Есть у титана и другие достоинства: он обладает высокой коррозийной стойкостью, ему не страшна никакая химическая среда: ни серная, ни азотная кислоты, ни пары хлора. Титан способен облагораживать, придавать заданные свойства самым различным сплавам и маркам стали. Он обладает большим электросопротивлением и совершенно немагнитен.
Популярен титан и в медицине. Во-первых, потому что абсолютно инертен и не может нанести вреда гомеостазу (внутренней среде) организма. А, во-вторых, на хирургический инструмент, изготовленный из титана, всегда можно положиться: он надежен, остер и минимально травматичен.
Так почему же при всех его достоинствах титан не столь широко применяется в различных отраслях народного хозяйства, как того бы хотелось? Может быть, это редкий металл? Ничего подобного. Его запасы в недрах многократно превышают содержание в них меди, хрома, ртути, вольфрама, серебра, золота, цинка, свинца, висмута, никеля, сурьмы, олова, молибдена и платиновых элементов, вместе взятых. Все дело пока что в дороговизне производства чистого титана. Экономический способ получения металла - дело химии.
"Новые" достоинства открыло материаловедение и в семействе драгоценных металлов. В золоте, например, техника наших дней больше всего ценит его удивительную химическую стойкость. Ни кислоты, ни щелочи ему не страшны. Оно растворяется только в смеси азотной и соляной кислот, так называемой "царской водке". Как известно, именно в ней растворил свою нобелевскую медаль Нильс Бор, покидая Копенгаген во время второй мировой войны. После освобождения Дании от фашистов ученый выделил золото из раствора, колба с которым была им спрятана, и из него вновь отлили нобелевскую медаль. Сегодня в производствах, где требуется особая стойкость к воздействию химических веществ, и применяется золото. Из сплава золота и платины делаются детали оборудования, с помощью которого получают синтетические волокна, сверхстойкие к любым химическим средам. Технически чистое золото используется в вакуумной технике, при производстве транзисторов. Золото служит нуждам ядерной физики - из него изготавливают кольца и шайбы для наиболее ответственных узлов ускорителей заряженных частиц, золото широко используется уже сегодня в космическом материаловедении - золотое покрытие обеспечивает надежное терморегулирование. Все большее применение находит благородный металл в океанологии.
