 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
160
детали для металлорежущих инструментов. Такие материалы производятся методом порошковой
металлургии из металлов (железа, хрома, ванадия, молибдена и др.) и оксидов металлов
(преимущественно Аl2О3), карбидов, боридов, нитридов или силицидов. В металлокерамике
сочетаются качества керамики и металлов.
Сравнительно недавно – в начале 90-х годов – синтезирован керамический материал на основе
оксидов меди, обладающий удивительным свойством – высокотемпературной
сверхпроводимостью. Такой материал переходит в сверхпроводящее состояние при 170 К.
Вне всякого сомнения, в результате исследования структуры и свойств новых керамических
материалов будут найдены способы синтеза композитов с раньше неизвестными свойствами.
Средства сохранения материалов
Важно не только получить высококачественный материал, но и сохранить его. Воздействие
окружающей среды ухудшает качество материала: происходит его преждевременное старение,
разрушение и т. п. К существенному разрушению металлов, особенно нецветных, приводит их
коррозия, при длительном воздействии влаги древесина подвергается гниению и т. д. Поэтому для
сохранения качества материалов и изготовленных из них изделий применяются различные
средства защиты.
Принято считать, что человек научился изготавливать металлические изделия более 4500 лет
назад, и с тех пор он борется с коррозией. По некоторым оценкам, ежегодные потери железа в
результате коррозии составляют почти 15% мировой продукции стали, а это означает, что
примерно каждая седьмая домна на земном шаре работает впустую.
Самая распространенная мера защиты от коррозии – окраска, т. е. нанесение защитного слоя
масляной или синтетической краски. Слой краски защищает изделия из древесины от гниения.
Широко применяются краски на основе алкидных смол.
Обычное покрытие кажется эффективным, когда краска наносится на чистую поверхность.
Однако процесс очистки поверхности – трудоемкая операция, поэтому проводится поиск
защитных покрытий для нанесения на поврежденную коррозией поверхность без предварительной
ее очистки. Одно из таких покрытий уже синтезировано в виде краски, содержащей цианамид
цинка, при реагировании которого с ржавчиной образуется цианамид железа, надежно
защищающий поверхность от коррозии.
Для приготовления красок и лаков широко применяются органические растворители и
разбавители. После нанесения краски органические вещества испаряются, загрязняя атмосферу.
Такого недостатка лишены жидкие лаки без растворителей, а также краски, разбавленные водой.
Весьма эффективно порошкообразное покрытие электростатическим способом, при котором в
качестве связующих веществ применяются термопласты и «сшитые полимеры» (эпоксидные
смолы, поливинилацетат, полиолефины). С помощью полиэфиров и высокомолекулярных
полиамодов можно получить цветные или прозрачные слои толщиной около 0,02 мм, прочно
сцепляемые с окрашиваемой поверхностью.
Представляют практический интерес электропроводящие краски, необходимые для
изготовления печатных схем, антенн и т. п.
Антикоррозийными свойствами обладают нержавеющие стали, содержащие дорогостоящие
металлы хром или никель. Гораздо дешевле напыление на обычную сталь слоя алюминия или
хрома небольшой толщины– менее 0,001 мкм.
Один из перспективных способов защиты от коррозии – формирование слоя своеобразной
ржавчины, предохраняющего металл от дальнейшего разрушения. Обычная ржавчина, состоящая
из рыхлого слоя оксида железа, способствует дальнейшему разрушению материала. Защитный
слой ржавчины образуется на поверхности деталей из стали, содержащей, например, 0,7–0,15%
фосфора, 0,25–0,55% меди, 0,5–1,25% хрома и 0,65% никеля. К настоящему времени уже
разработаны десятки разновидностей таких сталей, обладающих удивительным свойством
самозащиты. Их можно формовать и сваривать, а стоимость их на 10– 30% выше обычных сталей.
Из них можно изготавливать вагоны, цистерны, трубопроводы, строительные конструкции и
многое другое, что требует устойчивости к атмосферным воздействиям.