Сергей Венецкий - Рассказы о металлах [4-е изд.]

Учеными разработан плазменно-дуговой метод выращивания крупных монокристаллов вольфрама, молибдена и других тугоплавких металлов. 8 Институте металлургии Академии наук СССР этим методом получен большой монокристалл вольфрама — он весит 10 килограммов. Благодаря высокой чистоте такой металл отличается необычными механическими свойствами: даже при очень низких температурах он сохраняет пластичность, а при значительном нагреве почти не теряет своей прочности. Монокристаллы находят применение во многих электровакуумных приборах.

Ученые обнаружили у вольфрама весьма любопытную способность — активно улавливать и накапливать солнечный свет. Речь, правда, идет не о самом металле, а о его тончайшей пленке, полученной осаждением вольфрама из газовой фазы. Металл с такой поверхностью, нагретый до 500 °C, может долго удерживать эту температуру, если на него будут падать лучи Солнца. Чем же объясняется столь своеобразный тепловой эффект? Если рассмотреть пленку в микроскоп, то она покажется пушистой: поверхность ее представляет собой "заросли" дендритных кристалликов-волосков, в которых и "запутываются" солнечные лучи.

Огромные панели с множеством почти не заметных для глаза волосков вольфрама с нанесенным на них золотым покрытием физики используют для определения траектории движения протонов.

Как известно, рентгеновские лучи обладают высокой проникающей способностью. Но у каждой медали есть и обратная сторона: эти лучи не желают ни отражаться, ни преломляться. А жаль: ведь если бы удалось их сфокусировать, ученые могли бы подумать о рентгеновских микроскопах и лазерах — перед наукой открылись бы новые интересные перспективы. Все же недавно удалось создать так называемое рентгеновское зеркало, отражающее некоторую часть лучей, в том числе, и это особенно важно, даже падающих перпендикулярно к поверхности. Зеркало состоит из нескольких десятков чередующихся слоев вольфрама и углерода, осажденных на тонкой кремниевой подложке. Толщина каждого слоя вольфрама меньше 1 нанометра (т. е. одной миллиардной доли метра!), а каждый слой углерода в два раза толще (если только здесь уместен этот термин). Строгое соблюдение размеров слоев нужно для того, чтобы избежать возможной интерференции лучей, значительно ослабляющей их отражение. Общая толщина необычного зеркала всего 0,38 миллиметра, а диаметр 76,2 миллиметра.

Интересный эксперимент, в котором деятельное участие принимал вольфрам, был проведен во время совместного полета советских и американских космонавтов по программе "Союз" — "Аполлон". В земных условиях трудно, а зачастую и невозможно получить сплав металлов, значительно различающихся по плотности: в процессе плавки и кристаллизации частицы более тяжелого компонента будут стремиться в нижние "этажи" слитка, а в верхних "поселятся" частицы более легкого металла. Естественно, что пользоваться сплавом с таким разношерстным составом практически нельзя. Иное дело — космическая плавка. Здесь, в условиях невесомости, все металлы равны — и легкие, и тяжелые, поэтому сплав обещает быть равномерным и по составу, и по структуре. Вот и решено было выплавить в космосе сплав легковесного и легкоплавкого алюминия с солидным тяжеловесом — вольфрамом, обладающим к тому же рекордной тугоплавкостью.

Этот эксперимент — только начало освоения космической технологии. "Пройдет немного времени, — говорит один из участников исторического полета Валерий Кубасов, — и в космосе совместными силами мы сможем создать целые заводы. Они займутся совершенно новой металлургией — получением сплавов и материалов, которые невозможно получить в условиях Земли".

…Много веков металлы верно служат человеку, помогая ему создавать удивительный мир техники. И одно из почетных мест среди них по праву принадлежит вольфраму — металлу, стоящему на огненных рубежах.

Находка конкистадоров. — Указ испанского короля. — Снова в Европе. — Близкие родственники. — Первый в России. — "Алмазная" сталь. — Штурм крепости. — Оплошность министра финансов. — На добрую память. — Клад в отходах. — Лауреат Демидовской премии. — В грамм добыча. — Радушный прием. — Искры гаснут на ветру? — С большой скоростью. — Это было в Донбассе. — В грозный год. — Прозрачные зеркала. — Дар Монтесумы. — Измерьте температуру. — Три ключа. — Равнение на платину. — "Для всех времен, для всех народов". — Оранжевые лучи. — Платина ставит диагноз. — Не чувствуя боли. — Скромный пляжный костюм. — Высокая честь.

В XVI и XVII веках испанские конкистадоры бесцеремонно расхищали богатства древних государств ацтеков и инков. Тонны золота, серебра, изумрудов заполняли трюмы галеонов, которые постоянно курсировали между Америкой и Испанией. Однажды завоеватели, передвигаясь вдоль реки Платино-дель-Пинто (Колумбия), обнаружили на ее берегах золото и крупицы неизвестного им тяжелого серебристого металла. Из-за высокой тугоплавкости он оказался ни на что не пригодным и лишь затруднял очистку золота. Новый металл испанцы решили назвать платиной, что означает "серебрецо" ("серебришко", "плохое серебро"), выразив тем самым свое недоброе к нему отношение.

Все же довольно большие количества платины были вывезены в Испанию, где ее продавали по цене, значительно более низкой, чем серебро. Вскоре испанские ювелиры обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, и те из них, кто был не чист на руку, стали примешивать ее к золоту при изготовлении ювелирных изделий и фальшивых монет. Об этих "проделках" ювелиров стало известно королю, и тот не нашел ничего лучшего, как издать указ, требующий прекратить ввоз в страну никчемного металла, а заодно и уничтожить все его запасы, чтобы мошенники-ювелиры не могли больше морочить голову честным людям.

Чиновники королевских монетных дворов собрали всю имевшуюся в Испании и ее колониях платину, получившую к этому времени такие нелестные прозвища, как "гнилое золото", "лягушачье золото", и публично предали этот металл "казни" по причине его "лживой сущности": собранную платину утопили в море и реках — там, где поглубже. В дальнейшем такую операцию повторяли еще не раз. Столь печально завершился первый этап в биографии платины.

В середине XVIII века в Испании вышел в свет двухтомный труд мореплавателя, астронома и математика Антонио де Ульоа "Путешествие по Южной Америке". Находясь там в экспедиции, ученый заинтересовался самородной платиной, привез ее в Европу и подробно описал в своей книге, после чего опальный металл привлек к себе внимание многих европейских ученых.