Сергей Венецкий - В мире металлов

Уютно и в красном уголке цеха: красивая мягкая мебель, интересно оформленные стенды, киноустановка. Удобны и эстетичны бытовые помещения, стенды душевых сверкают кафелем. Такие отличные условия встретишь не во всяком доме отдыха. Раньше в цехе наблюдалась текучесть кадров, теперь же поступить сюда непросто, желающих много, а вакансий мало.

Там, где труд в радость, высоки и производственные показатели. Не случайно вся продукция цеха отмечена Знаком качества. На заводе уже побывало немало гостей из разных стран. Мнение всех едино: "Цех прекрасен!".

Исследуя с помощью тонких аналитических методов старую футеровку медеплавильных печей, болгарские ученые — сотрудники Института цветных металлов в Пловдиве — обнаружили, что отслужившие свой век огнеупорные кирпичи хранят ценные клады: в тысяче тонн обломков футеровки содержится около 50 тонн меди, 91 килограмм серебра и 4 килограмма золота. Медь и благородные металлы, которые в небольших количествах присутствуют в медной руде, проникают в микропоры кирпичей в процессе плавки, а при смене футеровки оказываются на свалке.

Но как овладеть этими кладами? Ученые разработали технологию "добычи" металлов из старой футеровки путем флотации. Новый метод, внедренный на металлургическом заводе имени Георгия Димитрова в Елисейне, позволяет извлечь из огнеупорных отходов до 90–93 % содержащихся в них ценных металлов.

Как известно, металлы и другие твердые вещества обычно имеют кристаллическую структуру, при которой их атомы (ионы, молекулы) располагаются в пространстве в строго определенном порядке. Однако некоторым твердым телам этот порядок "не по душе". Таково, например, стекло: оно аморфно и в жидком, и в твердом состояниях. А нельзя ли аморфные металлические расплавы заставить переходить в твердое, но тоже аморфное состояние, т. е. получать металлическое "стекло"?

Обычно процесс кристаллизации протекает во времени, и атомы поэтому имеют возможность "поразмыслить" над тем, как вести себя в ходе перестройки. А если осуществить мгновенное затвердевание и, таким образом, не дать атомам времени на "размышление"?

На помощь решено было призвать глубокий вакуум и криогенные температуры. При таких условиях атомы вынуждены, как при знакомой всем с детства игре, моментально подчиниться команде: "Замри!". В ходе многочисленных экспериментов удалось довести скорость охлаждения расплава до миллиона градусов в секунду. Пары металла наносили на переохлажденную металлическую пластинку, находящуюся в камере, где были обеспечены указанные условия, и пластинка тут же покрывалась "стеклянной" пленкой.

Одним из первых металлов, полученных в аморфном состоянии, был висмут. Оказалось, что пленка "стеклянного" висмута толщиной всего в несколько микрон обладает своеобразными магнитными и электрическими свойствами. Так, даже при обычной температуре ее сопротивление электрическому току во много раз ниже, чем у кристаллического висмута.

В дальнейшем круг аморфных металлов и сплавов значительно расширился: ученые сумели превратить в "стекло" сталь и ряд тугоплавких металлов. К тому же значительно упростилась технология получения таких необычных материалов: отпала необходимость в вакууме и криогенных температурах. Как выяснилось, аморфные пленки и ленты образуются при соприкосновении металлического расплава с быстро вращающимися водоохлаждаемыми валками.

В США разработан химический метод определения траектории полета пули, предназначенный для криминалистики.

Летящая пуля оставляет за собой вихревой поток, в который из самой пули и пороховых газов всасываются микроколичества некоторых элементов — свинца, бария, сурьмы, меди. Оседая на землю, пол или другую поверхность, они оставляют на ней невидимый след. Невидимый? Оказывается, современная наука позволяет увидеть его, а значит, и узнать направление полета пули.

На обследуемую поверхность накладывают полости влажной фильтровальной бумаги, затем их помещают в ядерный реактор и подвергают бомбардировке нейтронами. Вследствие "обстрела" некоторые атомы, прихваченные бумагой, превращаются в радиоактивные изотопы, а степень их активности дает возможность судить о содержании этих элементов в пробах и, таким образом, определять траекторию и длину полета пули, характеристику самой пули и даже примененного преступником оружия.